一種基于單片機的RGB LED背光源的設計方案

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0mA,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。

圖1 三原色LED驅動硬件結構圖

2 軟件設計

NCP 5623是接受單片機的命令而產生動作，單片機給NCP 5623芯片發送指令是通過I2C總線，兩者之間通過I2C協議進行通信。I2C總線的實現可以有多種方法，而對于本文的情況，速率不是問題的重點，所以采取一般的單片機用某兩個普通I/O 口模擬I2C 總線。對于單片機模擬I2C總線已經非常成熟，只要根據以往的程序根據自己的需要略加修改即可。對于背光光源來說，主要調整三原色之間的亮度比例和根據自己的需要進行總體亮度調節，這些都可以通過NCP 5623所提供的命令實現，所以只要掌握了這些指令傳輸的程序實現，可以自己根據需要組合實現自己想要的功能，下面就給出NCP 5623各個命令的子程序實現。