吳紅雪

摘 要：本文從電路設計和軟件編程兩個方面詳細探討了基于NCP5623的RGB-LED驅(qū)動電路設計方案。

關(guān)鍵詞：NCP5623；RGB-LED；驅(qū)動電路

1 硬件設計

本設計采用51單片機作為核心控制器，選用NCP5623作為驅(qū)動芯片。NCP5623是美國的安森美半導體公司推出的帶I2C接口的LED驅(qū)動器，內(nèi)部有3個獨立工作的通道，可用于驅(qū)動RGB-LED。由于51單片機本身沒有集成I2C接口，可任選兩個I/O管腳與NCP5623的SDA和SCL腳相連，用軟件模擬通訊協(xié)議。51單片機通過I2C總線向NCP5623發(fā)送命令，可實現(xiàn)RGB-LED三種顏色的亮度單獨調(diào)整，漸進調(diào)光等功能。設計硬件電路圖如圖1所示。RSET為基準電流端的外接電阻，用于設定LED的最大工作電流ILED（max），工作電流的計算公式：

式中UREF為NCP5623的內(nèi)部基準電壓源600mV；n為步進量，其值由控制命令中的參數(shù)確定，1？燮n？燮31。需要注意的是當n=31時，應按照n=30來計算，以避免電流計算公式中出現(xiàn)分母為零的情況。

2 軟件設計

51單片機通過普通I/O口模擬I2C總線的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，這里不再贅述。對于本設計而言，軟件工作的重點是根據(jù)NCP5623的數(shù)據(jù)手冊所提供的命令設計子函數(shù)，NCP5623的內(nèi)部寄存器各位分配情況如表1所示。

該器件的每一個命令為1個字節(jié)，通過I2C總線將這一個字節(jié)傳輸出去即可實現(xiàn)相應的控制功能。在這一個字節(jié)中，最高三位表示命令類型，低五位用來表示命令參數(shù)。比如010表示對紅燈進行控制，后五位則表示控制的目標亮度相關(guān)參數(shù)n，下面給出每個命令的子程序?qū)崿F(xiàn)流程，其中Start_I2C（ ）是I2C總線啟動函數(shù)，Stop_I2C（ ）是I2C總線停止函數(shù)，ACK（ ）是I2C總線應答函數(shù)，SendByte（ ）是傳輸數(shù)據(jù)函數(shù)，data值由表1可得到。

表中的$70代表NCP5623的器件地址。

Start_I2C（ ）；

SendByte（0x70）；

ACK（ ）；

SendByte（data）；

ACK（ ）；

Stop_I2C（ ）；

其中data=0x00時，實現(xiàn)三個燈全滅的功能；當data取值為0x20～0x3f時，可同時控制三個燈的亮度；當data取值為0x40～0x5f時，可以單獨控制紅燈的亮度；當data取值為0x60～0x7f時，可以單獨控制綠燈的亮度；當data取值為0x80～0x9f時，可以單獨控制藍燈的亮度。

NCP5623自帶亮度漸進調(diào)整命令，子程序?qū)崿F(xiàn)流程如下：

Start_I2C（ ）；

SendByte（0x70）；

ACK（）；

SendByte（data1）；

ACK（）；

SendByte（data2）；

ACK（ ）；

SendByte（data3）；

ACK（ ）；

Stop_I2C（ ）；

當data1取值為0x20～0x3f，data2取值為0xa0～0xbf時，可實現(xiàn)燈光漸亮調(diào)整。由于data1表示起始亮度值，data2表示目標亮度值，所以data1的低五位值一定要小于data2的低五位值，data3表示亮度調(diào)整的步進時間。

當data1取值為0x20～0x3f，data2取值為0xc0～0xdf時，可實現(xiàn)燈光漸暗調(diào)整，此時須保證data1的低五位值大于data2的低五位值。

3 總結(jié)

本文設計了一種基于單片機的RGB-LED驅(qū)動電路。根據(jù)功能需求，采用了NCP5623芯片，給出了電路圖和主要命令程序，將不同命令程序組合起來，可以實現(xiàn)多種顏色變化和多層次亮度調(diào)整，有非常強的實用價值。

參考文獻

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eus和Keil C（第4版）[M].電子工業(yè)出版社，2018.

[2]NCP5623 Triple Output I2C Controlle

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