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一种LED指示灯的驱动与检测的方法

阅读：1023发布：2020-07-14

专利汇可以提供一种LED指示灯的驱动与检测的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种LED指示灯的驱动与检测的方法，依据通道式动态扫描驱动及同时进行电流、电压采样的办法来实时动态驱动LED发光二极管和检测LED 发光二极管的好坏，具体是由总线dbus连接数据接口与各通道内部的寄存器；fbus总线用于同步各通道的电压ADC和电流ADC的协调工作；di总线用于电流ADC的采集结果送到各通道电流寄存器；dv总线用于电压ADC的采集结果送到各通道电压寄存器；外部微控制器就可通过数据接口操作各通道的寄存器驱动各路LED发光二极管工作，了解LED发光二极管工作状态，从而解决了传统LED发光二极管的驱动电路的亮度不可调整和LED发光二极管发生故障不能及时反馈的缺点。，下面是一种LED指示灯的驱动与检测的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种LED指示灯的驱动与检测的方法，其特征在于：依据通道式动态扫描驱动及同时进行电流、电压采样，实时动态驱动LED发光二极管和检测LED 发光二极管；
所提供的LED指示灯各驱动通道内包括：扫描频率寄存器、通道亮度寄存器、通道开关寄存器、LED驱动通道、通道电流寄存器及通道电压寄存器；各通道之外包括：电流ADC、电压ADC、RC 振荡器、预分频器、数据接口及公用部分；
所述各通道的扫描频率寄存器、通道亮度寄存器、通道开关寄存器、通道电流寄存器、通道电压寄存器通过系统数据总线与系统的数据接口连接在一起；
所述系统的数据接口是驱动系统同外部微处理器连接的数据接口，通过该接口访问系统内部的各种寄存器；读取系统各通道电压寄存器和通道电流寄存器的驱动电压电流参数；
所述RC振荡器结合预分频器产生系统需要的总线时钟频率fbus；
所述扫描频率寄存器产生该通道LED发光二极管驱动的动态扫描频率fled0；
所述通道亮度寄存器控制该通道LED发光二极管的亮度；
所述通道开关寄存器，用于LED控制驱动的打开和闭合，同步外部的电流ADC、电压ADC进行该通道的LED发光二极管的电流和电压的采集；
所述扫描频率寄存器产生该通道LED发光二极管驱动的动态扫描频率fled0=fbus/扫描频率寄存器的数值；
具体实现方法是：所述系统的数据接口是驱动系统同外部微处理器的数据接口，通过该接口微处理器可以访问系统内部的各种寄存器、初始化系统参数、设置系统驱动外部的LED发光二极管频率和亮度；通过该接口微处理器可以读取系统各通道电压寄存器和通道电流寄存器获得的该通道上外接LED发光二极管驱动电压电流参数，用于控制系统自动判定该发光二极管参数是否正常。
2.根据权利要求1所述的一种LED指示灯的驱动与检测的方法，其特征在于：所述通道亮度寄存器用于通过调整该通道动态扫描周期内高低电平的比率来控制该通道LED发光二极管的亮度，其中通道动态扫描周期为T=1/fled0，设定通道亮度寄存器的数值范围为0~
100；当数值为0时，通道亮度为0，数值为100时，通道亮度最亮，其余数值为n时，通道亮度为最高通道亮度的n/100。
3.根据权利要求1所述的一种LED指示灯的驱动与检测的方法，其特征在于：所述LED指示灯的驱动与检测的方法基于多通道LED驱动与检测的系统实现，由总线dbus连接数据接口与各通道内部的寄存器；fbus总线用于同步各通道的电压ADC和电流ADC的协调工作；di总线用于将电流ADC的采集结果送到各通道的通道电流寄存器；dv总线用于将电压ADC的采集结果送到各通道的通道电压寄存器；外部微处理器就可通过数据接口操作各通道的寄存器驱动各路LED发光二极管工作，了解LED发光二极管工作状态。

说明书全文

一种LED指示灯的驱动与检测的方法

技术领域

[0001] 本发明属于LED控制技术领域，具体涉及一种LED指示灯的驱动与检测的方法。

背景技术

[0002] 传统的LED发光二极管的静态驱动方法，由稳压电路W、限流电阻R、LED 发光二极管FD、及控制点亮与熄灭的电子开关组成K，在电路设计时根据所选择的LED发光二极管参数来决定驱动电路的稳压电路W、限流电阻R、电子开关组成的参数。电路简单、发光二极管亮度不能调整，没有实时检测功能，LED发光二极管发生故障不能及时反馈。

[0003] 传统的LED发光二极管的动态驱动方法，在静态驱动电路基础上加以改进使其具有整体亮度控制功能，其中加入了RC 振荡器和预分频器、亮度控制寄存器器、PWM控制寄存器，逻辑与门。具体工作原理是：以PWM控制器为核心，PWM控制器的时钟频率来至RC振荡器的谐振频率经过预分频后的频率，PWM的脉宽的周期就是驱动所有LED发光二极管的动态扫描周期，PWM的占空比决定LED发光二极管的亮度，该占空比可以通过亮度控制寄存器，来调整。尽管该动态驱动方法的发光二极管亮度可以整体调整，但做不到单独亮度调整，也没有实时检测功能，LED发光二极管发生故障不能及时反馈。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是：现有LED指示灯驱动方法存在不能够自动检测所驱动LED指示灯的好坏，在某些场合，指示灯一旦失效且不能及时让系统得知，就有可能造成不必要的损失。

[0005] 为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：提出一种LED发光二极管指示灯的驱动与检测的方法，依据通道式动态扫描驱动及同时进行电流、电压采样的办法来实时动态驱动LED发光二极管和检测LED发光二极管的好坏。

[0006] 具体驱动与检测方法如下所示：

[0007] 本发明所提供的各驱动通道内包括：扫描频率寄存器、通道亮度寄存器、通道开关寄存器、LED驱动通道、通道电流寄存器及通道电压寄存器；各通道之外包括：电流ADC、电压ADC、RC振荡器、预分频器、数据接口及公用部分；采用数据总线连接方式，通道内部数据总线和各通道外部的数据总线相连，所有通道的各项寄存器都有唯一的访问地址，经过地址选择相应的寄存器，进行对该寄存器的数据访问。

[0008] 所述扫描频率寄存器，用于产生该通道LED发光二极管驱动的动态扫描频率fled0，fled0=fbus/扫描频率寄存器的数值。

[0009] 所述通道亮度寄存器用于通过调整该通道动态扫描周期内高低电平的比率来控制该通道LED发光二极管的亮度，其中通道动态扫描周期为T=1/fled0，设定通道亮度寄存器的数值范围为0 100。当数值0时，通道亮度为0；数值为100时，通道亮度最亮；其余数值为n~时，通道亮度为最高通道亮度的n/100。

[0010] 所述通道开关寄存器，用于LED的控制驱动的打开和闭合，此外，还负责同步外部的电流ADC、电压ADC，用于进行该通道的LED发光二极管的电流和电压的采集。

[0011] 所述通道电流寄存器，用于存储该通道的本次驱动LED发光二极管的电流值。

[0012] 所述通道电压寄存器，用于存储该通道的本次驱动LED发光二极管的电压值。

[0013] 所述系统数据总线Dbus，将各通道的扫描频率寄存器、通道亮度寄存器、通道开关寄存器、通道电流寄存器、通道电压寄存器与系统的数据接口连接在一起。各寄存器之间虽然通过数据总线相连，但必须经过寄存器的相应的地址选择后，总线才能访问被选择的寄存器的数据，寄存器之间不能进行数据的互访。

[0014] 所述RC振荡器结合预分频器产生系统需要的总线时钟频率fbus；系统各个通道内的寄存器和公共的电流ADC、电压ADC、数据接口都是基于总线时钟频率fbus基础上工作的。

[0015] 所述系统的数据接口是驱动系统与外部微处理器连接的数据接口，通过该接口微处理器可以访问系统内部的各种寄存器，初始化系统参数、设置系统驱动外部的LED发光二极管频率和亮度；通过该接口微处理器可以读取系统各通道电压寄存器和通道电流寄存器获得的该通道上外接LED发光二极管驱动电压电流参数，用于控制系统自动判定该发光二极管参数是否正常。

[0016] 所述LED指示灯的驱动与检测的方法基于多通道LED驱动与检测的系统，系统所有通道之间的逻辑结构关系：由总线dbus连接数据接口与各通道内部的寄存器；fbus总线用于同步各通道的、电压ADC和电流ADC的协调工作；di总线用于电流ADC的采集结果送到各通道的通道电流寄存器；dv总线用于电压ADC的采集结果送到各通道的通道电压寄存器；外部微控制器就可通过数据接口操作各通道的寄存器驱动各路LED发光二极管工作，了解LED发光二极管工作状态。

[0017] 本发明的有益效果是：提供一种可以及时有效探测LED指示灯工作状况的低成本的驱动与检测的方法，解决了传统LED发光二极管的驱动电路的亮度不可调整和LED发光二极管发生故障不能及时反馈的缺点。附图说明

[0018] 图1是传统的LED发光二极管的静态驱动方法示意图；

[0019] 图2是传统的LED发光二极管的动态驱动方法示意图；

[0020] 图3是第一个LED发光二极管驱动“通道0”系统整体原理示意图；

[0021] 图4是多通道LED驱动与检测的系统整体原理示意图；

[0022] 图中：fbus：总线时钟频率；Dbus：系统数据总线。

具体实施方式

[0023] 传统的LED发光二极管的静态驱动法如图1、2所示，本发明所提供的驱动检测方法，以第一个LED发光二极管驱动“通道0”为例进行说明，系统结构图如图3所示。

[0024] 该驱动通道0内包括：扫描频率寄存器、通道亮度寄存器、通道开关寄存器、LED驱动通道、通道电流寄存器及通道电压寄存器；通道0之外包括：电流ADC、电压ADC、RC振荡器、预分频器、数据接口及公用部分。

[0025] 系统数据总线Dbus，如图3中粗体黑实线所示，将各通道的扫描频率寄存器、通道亮度寄存器、通道开关寄存器、通道电流寄存器、通道电压寄存器与系统的数据接口连接在一起。

[0026] 其中，扫描频率寄存器用于产生该通道LED发光二极管驱动的动态扫描频率fled0，fled0=fbus/扫描频率寄存器的数值；通道亮度寄存器用于通过调整该通道动态扫描周期内高低电平的比率来控制该通道LED发光二极管的亮度，其中通道动态扫描周期为T=1/fled0，设定通道亮度寄存器数值范围为0 100；当数值0时，通道亮度为0，数值为100时，通道亮度~最亮，其余数值为n时，通道亮度为最高通道亮度的n/100；LED通过通道开关寄存器控制驱动的打开和闭合，此外通道开关寄存器还负责同步外部的电流ADC、电压ADC进行该通道的LED发光二极管的电流和电压的采集；通道电流寄存器存储该通道的本次驱动LED发光二极管的电流值；通道电压寄存器存储该通道的本次驱动LED发光二极管的电压值。

[0027] RC振荡器结合预分频器产生系统需要的总线时钟频率fbus；系统各个通道内的寄存器扫描频率寄存器、通道亮度寄存器、通道开关寄存器和公共的电流ADC、电压ADC、数据接口都是基于总线时钟频率fbus基础上工作的。

[0028] 数据接口是驱动系统同外部微处理器连接的数据接口，通过该接口微处理器可以访问系统内部的各种寄存器，初始化系统参数、设置系统驱动外部的LED发光二极管频率和亮度；通过该接口微处理器可以读取系统各通道电压寄存器和通道电流寄存器获得的该通道上外接LED发光二极管驱动电压电流参数，用于控制系统自动判定该发光二极管参数是否正常。

[0029] LED指示灯的驱动与检测的方法多通道LED驱动与检测的系统整体原理如图4所示，系统所有通道之间的逻辑结构关系：由总线dbus连接数据接口与各通道内部的寄存器；fbus总线用于同步各通道的、电压ADC和电流ADC的协调工作；di总线用于电流ADC的采集结果送到各通道的通道电流寄存器；dv总线用于电压ADC的采集结果送到各通道的通道电压寄存器；外部微控制器就可通过数据接口操作各通道的寄存器驱动各路LED发光二极管工作，了解LED发光二极管工作状态。

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