摘要：為設(shè)計(jì)背光源提出了一種解決方案。根據(jù)三原色原理，利用單片機(jī)作為控制元件、結(jié)合NCP 5623三原色控制芯片，設(shè)計(jì)了一種RGB LED背光源。對(duì)于NCP 5623的控制所用的I2C總線的實(shí)現(xiàn)上，采取利用單片機(jī)任意2個(gè)通用I/O管腳和NCP兩5623的I2C引腳連接，作為I2C總線，通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)上采用軟件模擬的方式，且單片機(jī)作為控制單元，只需實(shí)現(xiàn)最小系統(tǒng)的功能。這種方式簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，節(jié)約了I2C總線主控制器器件，降低了成本。在軟件設(shè)計(jì)上，在此給出了軟件模擬I2C協(xié)議方式下的NCP 5623每一個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)程序模板，給出了NCP 5623應(yīng)用的一種通用方法，組合使用可實(shí)現(xiàn)三原色及亮度可調(diào)的基本功能。對(duì)教學(xué)和實(shí)踐都有深刻意義。

關(guān)鍵詞：NCP 5623； LED； RGB三原色； 背光源設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TN91934； TP399文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1004373X(2012)04007802

Design of RGB LED backlight based on microcontroller

WEI Shixiu， WANG Chong

(School of Electronic Engineering， Xi’an Institute of Post Telecommunications， Xi’an 710121， China)

Abstract： Taking a microcontroller as a control unit， a RGB LED backlight was designed in combination with RGB threeprimarycolor control chip NCP 5623. The fabrication of hardware circuitry and software programming are elaborated. The basic functions of the color and brightness adjustment are achieved. It can be used in theoretical and practical teaching in schools. The achievement has a great significance for understanding the principle of the backlight display on screen.

Keywords： MCU; LED; RGB primary colour; backlight design

收稿日期：201109110引言

液晶顯示器（LCD）是光調(diào)制器件，自身并不發(fā)光，所以為了可以清楚地看到透射式液晶顯示器的顯示內(nèi)容，需要給液晶屏匹配一個(gè)背光源［1］。目前的背光模組一般使用冷陰極管（CCFL）為光源，包含了紅、綠、藍(lán)等各色光的頻率。CCFL因輝度高、成本低廉、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的運(yùn)用在平板顯示器上。隨著發(fā)光二極管（LED）亮度的改善，LED背光模組顯示出CCFL無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，如色彩還原性好、壽命長(zhǎng)、不含汞、有利于環(huán)境保護(hù)，這些使其成為L(zhǎng)CD背光模組中的研究熱點(diǎn)［25］。LED背光模組的設(shè)計(jì)主要包括光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)以及程序設(shè)計(jì)，顯示性能主要表現(xiàn)在亮度、色度、均勻性等方面。本文將從驅(qū)動(dòng)電路和軟件設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行闡述，講述了設(shè)計(jì)所采用的元器件、硬件原理及其軟件編程，詳細(xì)地探討了RGB LED背光源的設(shè)計(jì)方案。

1硬件設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)作為L(zhǎng)ED的控制核心器件，選用NCP 5623實(shí)現(xiàn)LED背光源的靜態(tài)顯示。單片機(jī)主要實(shí)現(xiàn)的功能是通過I2C協(xié)議控制NCP 5623芯片，NCP 5623根據(jù)單片機(jī)發(fā)送的命令調(diào)節(jié)3種顏色的LED的亮度從而達(dá)到背光的效果。NCP 5623 是安森美半導(dǎo)體日前推出的高能效3路輸出LED驅(qū)動(dòng)器，帶有I2C接口，并且內(nèi)置漸進(jìn)調(diào)光功能，3路LED可獨(dú)立控制，總LED電流9可達(dá)0 mA，并且是一種無鉛器件。該器件特別適用于驅(qū)動(dòng)手機(jī)和MP3播放器等便攜產(chǎn)品中的3色RGB(紅、綠、藍(lán))LED裝飾光和增強(qiáng)型LCD背光。硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示［78］

圖1三原色LED驅(qū)動(dòng)硬件結(jié)構(gòu)圖2軟件設(shè)計(jì)

NCP 5623是接受單片機(jī)的命令而產(chǎn)生動(dòng)作，單片機(jī)給NCP 5623芯片發(fā)送指令是通過I2C總線，兩者之間通過I2C協(xié)議進(jìn)行通信。I2C總線的實(shí)現(xiàn)可以有多種方法，而對(duì)于本文的情況，速率不是問題的重點(diǎn)，所以采取一般的單片機(jī)用某兩個(gè)普通I/O口模擬I2C總線［6］。對(duì)于單片機(jī)模擬I2C總線已經(jīng)非常成熟，只要根據(jù)以往的程序根據(jù)自己的需要略加修改即可［7］。對(duì)于背光光源來說，主要調(diào)整三原色之間的亮度比例和根據(jù)自己的需要進(jìn)行總體亮度調(diào)節(jié)，這些都可以通過NCP 5623所提供的命令實(shí)現(xiàn)，所以只要掌握了這些指令傳輸?shù)某绦驅(qū)崿F(xiàn)，可以自己根據(jù)需要組合實(shí)現(xiàn)自己想要的功能，下面就給出NCP 5623各個(gè)命令的子程序?qū)崿F(xiàn)。

3結(jié)語

本文提出了一種基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)LED背光源靜態(tài)顯示的方法。針對(duì)其功能和特性，采用了NCP 5623芯片，完成了有關(guān)電路的設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)?？梢詫?shí)現(xiàn)亮度多級(jí)調(diào)控的背光光源，而且可以根據(jù)不同命令的組合實(shí)