一種基于單片機的RGB LED背光源的設計

摘要：為設計背光源提出了一種解決方案。根據三原色原理，利用單片機作為控制元件、結合NCP 5623三原色控制芯片，設計了一種RGB LED背光源。對于NCP 5623的控制所用的I2C總線的實現上，采取利用單片機任意2個通用I／O管腳和NCP兩5623的I2C引腳連接，作為I2C總線，通信協議實現上采用軟件模擬的方式，且單片機作為控制單元，只需實現最小系統的功能。這種方式簡化了設計，節約了I2C總線主控制器器件，降低了成本。在軟件設計上，在此給出了軟件模擬I2C協議方式下的NCP 5623每一個功能的實現程序模板，給出了NCP 5623應用的一種通用方法，組合使用可實現三原色及亮度可調的基本功能。對教學和實踐都有深刻意義。
關鍵詞：NCP 5623；LED；RGB三原色；背光源設計

0 引言
液晶顯示器(LCD)是光調制器件，自身并不發光，所以為了可以清楚地看到透射式液晶顯示器的顯示內容，需要給液晶屏匹配一個背光源。目前的背光模組一般使用冷陰極管(CCFL)為光源，包含了紅、綠、藍等各色光的頻率。CCFL因輝度高、成本低廉、技術成熟等優點被廣泛的運用在平板顯示器上。隨著發光二極管(LED)亮度的改善，LED背光模組顯示出CCFL無法比擬的優點，如色彩還原性好、壽命長、不含汞、有利于環境保護，這些使其成為LCD背光模組中的研究熱點。LED背光模組的設計主要包括光學結構設計，驅動電路設計以及程序設計，顯示性能主要表現在亮度、色度、均勻性等方面。本文將從驅動電路和軟件設計的角度進行闡述，講述了設計所采用的元器件、硬件原理及其軟件編程，詳細地探討了RGB LED背光源的設計方案。

1 硬件設計
本設計采用單片機作為LED的控制核心器件，選用NCP 5623實現LED背光源的靜態顯示。單片機主要實現的功能是通過I2C協議控制NCP 5623芯片，NCP 5623根據單片機發送的命令調節3種顏色的LED的亮度從而達到背光的效果。NCP 5623是安森美半導體日前推出的高能效3路輸出LED驅動器，帶有I2C接口，并且內置漸進調光功能，3路LED可獨立控制，總LED電流9可達0 mA，并且是一種無鉛器件。該器件特別適用于驅動手機和MP3播放器等便攜產品中的3色RGB(紅、綠、藍)LED裝飾光和增強型LCD背光。硬件結構圖如圖1所示。