《電子技術(shù)應用》
您所在的位置:首頁 > 顯示光電 > 設(shè)計應用 > LED燈光系統(tǒng)設(shè)計方法
LED燈光系統(tǒng)設(shè)計方法
摘要: LED作為顯示器件,,由于其發(fā)光效率高、使用壽命長、易于控制等優(yōu)點已經(jīng)日益被更多的領(lǐng)域所使用,。尤其在2005年開始被大量用于城市/舞臺燈光系統(tǒng)中,。本文主要介紹LED燈光的種類、LED燈光控制專用芯片介紹,硬件設(shè)計思路以及軟件設(shè)計思路,。
關(guān)鍵詞: LED 單片機 顯示 燈光
Abstract:
Key words :

  LED作為顯示器件,由于其發(fā)光效率高,、使用壽命長,、易于控制等優(yōu)點已經(jīng)日益被更多的領(lǐng)域所使用。尤其在2005年開始被大量用于城市/舞臺燈光系統(tǒng)中,。本文主要介紹LED燈光的種類,、LED燈光控制專用芯片介紹,硬件設(shè)計思路以及軟件設(shè)計思路,。

  名詞解釋

  彩色像點:為了讓LED燈光呈現(xiàn)彩色顯示,,需要由至少2個以上的不同顏色LED組成一個像素點。紅綠藍LED搭配根據(jù)亮度和灰度級別的需求可以有多種搭配方式,,如:

  a) 1個紅色LED+1個綠色LED+1個藍色LED ,,3個LED顯示256級灰度彩色。

  b) 2個紅色LED+1個綠色LED+1個藍色LED,,4個LED組成

  RGB:是指紅色,、綠色、藍色3種LED,。

  LPD6803:是“拓彩科技”專門為LED燈光系統(tǒng)設(shè)計的驅(qū)動芯片,,內(nèi)置SUPER-PWM,可以產(chǎn)生三路恒流驅(qū)動和灰度調(diào)制輸出,。

  LED燈光的種類

  點光源

  

  技術(shù)特點:應用LED彩色屏的顯示原理,,將其像素放大降低整體造價成本。每個模塊為一個彩色像點(RGB),。

  應用環(huán)境:酒吧,、KTV、舞臺,、商場,、展廳。作為音樂韻律顯示,,背景墻裝飾等,。

  LED彩虹管

  

  技術(shù)特點:每條燈管由多個彩色像點(RGB)組成,每個像素點可獨立產(chǎn)生256級顏色的變化,。應用環(huán)境:立交橋,,河道護欄,建筑外墻等不同場所的裝飾照明,。

  LED地板磚

  

  技術(shù)特點:每個模塊由多個彩色像素點(RGB)組成,,可以獨立控制每個像素點,。應用環(huán)境:酒吧、KTV,、舞臺,。作為地板或者墻壁的裝飾照明。

  LED燈光控制專用芯片介紹

  LPD6803是專門用于LED燈光驅(qū)動芯片,,控制簡單,。

  

  功能描述:

  a. 內(nèi)置振蕩器,掃描不需要依靠控制板提供掃描時鐘,。

  b. 2根控制線,,控制和布線簡單。

  c. 數(shù)據(jù)時鐘最高可達到25MHz,,可以擁有更多的級聯(lián)輸出,。

  LED作為顯示器件,由于其發(fā)光效率高,、使用壽命長,、易于控制等優(yōu)點已經(jīng)日益被更多的領(lǐng)域所使用。尤其在2005年開始被大量用于城市/舞臺燈光系統(tǒng)中,。本文主要介紹LED燈光的種類,、LED燈光控制專用芯片介紹,硬件設(shè)計思路以及軟件設(shè)計思路,。

  名詞解釋

  彩色像點:為了讓LED燈光呈現(xiàn)彩色顯示,,需要由至少2個以上的不同顏色LED組成一個像素點。紅綠藍LED搭配根據(jù)亮度和灰度級別的需求可以有多種搭配方式,,如:

  a) 1個紅色LED+1個綠色LED+1個藍色LED ,,3個LED顯示256級灰度彩色。

  b) 2個紅色LED+1個綠色LED+1個藍色LED,,4個LED組成

  RGB:是指紅色,、綠色、藍色3種LED,。

  LPD6803:是“拓彩科技”專門為LED燈光系統(tǒng)設(shè)計的驅(qū)動芯片,,內(nèi)置SUPER-PWM,可以產(chǎn)生三路恒流驅(qū)動和灰度調(diào)制輸出,。

  LED燈光的種類

  點光源

  

  技術(shù)特點:應用LED彩色屏的顯示原理,,將其像素放大降低整體造價成本。每個模塊為一個彩色像點(RGB),。

  應用環(huán)境:酒吧,、KTV、舞臺,、商場,、展廳。作為音樂韻律顯示,,背景墻裝飾等,。

  LED彩虹管

  

  技術(shù)特點:每條燈管由多個彩色像點(RGB)組成,每個像素點可獨立產(chǎn)生256級顏色的變化,。應用環(huán)境:立交橋,,河道護欄,建筑外墻等不同場所的裝飾照明,。

  LED地板磚

  

  技術(shù)特點:每個模塊由多個彩色像素點(RGB)組成,,可以獨立控制每個像素點。應用環(huán)境:酒吧,、KTV,、舞臺。作為地板或者墻壁的裝飾照明,。

  LED燈光控制專用芯片介紹

  LPD6803是專門用于LED燈光驅(qū)動芯片,,控制簡單。

  

  功能描述:

  a. 內(nèi)置振蕩器,,掃描不需要依靠控制板提供掃描時鐘,。

  b. 2根控制線,控制和布線簡單,。

  c. 數(shù)據(jù)時鐘最高可達到25MHz,,可以擁有更多的級聯(lián)輸出。

  LED燈光控制系統(tǒng)硬件設(shè)計思路

  LED燈光控制系統(tǒng)主要包含像素點驅(qū)動單元和控制板設(shè)計兩部分,。

  1. 顯示點驅(qū)動單元設(shè)計

  如何實現(xiàn)讓像素點呈現(xiàn)出不同顏色,,主要依靠人的視覺間歇惰性原理,利用對于每個像素點產(chǎn)生不同占空比實現(xiàn)顏色的混合,。本設(shè)計案例的LED顏色顯示主要依靠LPD6803自動輸出3路256級灰度顏色來實現(xiàn)彩色顯示,。控制器只需要傳送每個像素點的掃描占空比數(shù)據(jù)就可以了,。

  下圖驅(qū)動單元設(shè)計,,適合于LED彩色護欄管、LED地磚應用,。其中紅綠藍3色LED的個數(shù)可以是多個,。單路LED級聯(lián)方式可以采用串聯(lián)或者并聯(lián)方式實現(xiàn),在設(shè)計是你需要考慮電壓/電流的外接驅(qū)動方式,。數(shù)據(jù)輸出級聯(lián)到下一個模塊的輸入就實現(xiàn)了一個系統(tǒng)的級聯(lián),。

  

  如下圖驅(qū)動單元設(shè)計,適合于LED彩虹管應用,。一個模塊的級聯(lián)個數(shù)按照設(shè)計需要調(diào)整,。

  

  2. 控制板設(shè)計

  

  該硬件只是提供給各位一個控制系統(tǒng)設(shè)計的參考,,基本說明滿足一個普通的LED燈光系統(tǒng)所需要的一些基本條件。根據(jù)實際系統(tǒng)的需要,,可以選擇ARM,,CPLD等加快顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫约癠SB通訊,SD卡存儲方面的要求,。

  硬件設(shè)計目的說明:

  U1: 使用通用的MCU51單片機,,如果系統(tǒng)拖動像素點級聯(lián)數(shù)不多以及不需要做太復雜的圖象動畫顯示情況下。該MCU甚至于可以選擇2051這樣管腳少,、價格低的MCU,。

  JP1: 為輸出符合LPD6803串行時序的接口,只用DATA,、CLOCK,、GND即可滿足顯示數(shù)據(jù)傳送要求。

  U4:為SPI FLASH,,用于存儲節(jié)目數(shù)據(jù),。根據(jù)系統(tǒng)需要可以利用片選方式設(shè)計多片F(xiàn)LASH存儲。SPI FLASH現(xiàn)在比較高容量可以做到4M bits,。

  U6: 為通訊接口,,用于于系統(tǒng)主機通訊控制節(jié)目播放的內(nèi)容和下傳節(jié)目數(shù)據(jù)。以及用于程序升級,。

  3. 軟件驅(qū)動設(shè)計

  以下以驅(qū)動單個像素點來說明數(shù)據(jù)傳送的方式,。LPD6803是一個可以自動產(chǎn)生128級別

  LED_SendData(BYTE Rdt, BYTE Gdt,, BYTE Bdt)

  {

  ,。..。..

  SCLK = 0;

  SDO = 0;

  for(i=0;i《32;i++) {SCLK=1;SCLK=0} //送起始32bits 0

  SDO=1;SCLK=1;SCLK=0; //送起始位‘1’

  //輸出5位紅色

  mask = 0x10;

  for(j=0;j《5;j++)

  {

  if(mask&Rdt) SDO = 1;

  else SDO = 0;

  SCLK=1;SCLK=0;

  mask》》=1;

  }

  //輸出5位綠色

  mask = 0x10;

  for(j=0;j《5;j++)

  {

  if(mask&Bdt) SDO = 1;

  else SDO = 0;

  SCLK=1;SCLK=0;

  mask》》=1;

  }

  //輸出5位藍色

  mask = 0x10;

  for(j=0;j《5;j++)

  {

  if(mask&Bdt) SDO = 1;

  else SDO = 0;

  SCLK=1;SCLK=0;

  mask》》=1;

  }

  SDO=0;

  SCLK=1;SCLK=0; //補1個CLOCK,,如果一次送出了n個點的數(shù)據(jù),,則需要補n個Clock.

  。..,。..

  }

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),,未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。