I2C接口的LED驱动电路

liyang

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目前，通过芯片本身能驱动的每个LED电流范围为25mA到100mA之间。当然，对于一些大电流的应用场合，我们只需用外加场效应管的方式来实现。LED无疑是当前最热的一个应用，无论是手持设备、游戏机、霓虹灯、广告牌等等，眩目的色彩及高质的光亮，总能第一时间吸引人的眼球。在当前众多的LED控制器面前，如何选择一款功能丰富且性价比又高的产品来迎合自己的设计，无疑是摆在每个设计师面前的问题。
  最简单的LED驱动，我们可以用普通的I/O来实现。但I/O控制只能实现LED 的ON与OFF，无法用来进行混光、闪烁等功能，而且每个LED都需要占用一个单独的I/O资源，无疑性价比很低。我们也可以用专用的大电流LED控制器来设计，但昂贵的成本首先会成为问题，而且设计复杂，程度也会跟着各种干扰的出现相应地提高。基于这些，恩智浦（NXP）推出一系列使用I2C接口的 LED驱动器，它可以通过I2C接口的两根线，去同时控制从4个到24个不等LED的ON/OFF、闪烁及RGB混光。在混光方案里，每个LED都是由一个独立的8bit/256阶PWM来驱动。这种基于I2C的LED控制方式，增加了设计的方便性与灵活性，而且也会减少在软硬件方面的投入，使披着神秘面纱的LED对我们来讲顿时显得简单和精彩。

例子是我们用PCA9633来完成呼吸灯的功能。虽然PCA9633内部不带呼吸灯模块，但我们可以通过一些简单的寄存器设置来实现这个功能，这样相比于专用的呼吸灯芯片在成本上无疑有很大的优势。为了便于说明，我们只用PCA9633来控制一个LED的呼吸动作，原理图很简单，在此略去，通过控制这一个LED的渐亮与渐暗过程以达到呼吸的目的。要实现这个功能，PCA9633的独立PWM将是最主要的因素。如前我们已经提到每个 LED都是由一个8bit/256阶PWM来控制，那么也就是说，每个灯有256段亮暗色阶可调，可以完美实现呼吸功能。具体，我们通过控制PWM的占空比来完成。如果我们的LED是由PCA9633的PWM0来控制，那么PWM0的占空比将决定这个LED的亮度：Bright（duty cycle）=PWM0［7:0］/256.到此，一个完整的呼吸过程就完成了，用几个简单的寄存器设置，就完成了看起来似乎只有用复杂系统或专用芯片才能做的事情。从以上两个例子，我们可以看到用恩智浦的I2C LED驱动器，不论是硬件上还是软件上都是非常简单和易操作的，而且用此类器件所能实现的功能，丝毫不比一些系统和专有芯片逊色。

　　总之，I2C LED驱动器提供了高性价比的LED设计方案，相比于用GPIO或专用LED驱动器，不仅节省了系统资源，也使设计的成本和复杂度大大减少，并可以有效提高设计的可靠性和驱动光的均匀性。