基于NCP5623的RGB—LED驅動電路設計

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驅動電路設計方案。

關鍵詞：NCP5623；RGB-LED；驅動電路

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驅動器，內部有3個獨立工作的通道，可用于驅動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，用軟件模擬通訊協議。51單片機通過I2C總線向NCP5623發送命令，可實現RGB-LED三種顏色的亮度單獨調整，漸進調光等功能。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的內部基準電壓源600mV；n為步進量，其值由控制命令中的參數確定，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總線的技術已經非常成熟，這里不再贅述。對于本設計而言，軟件工作的重點是根據NCP5623的數據手冊所提供的命令設計子函數，NCP5623的內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，通過I2C總線將這一個字節傳輸出去即可實現相應的控制功能。在這一個字節中，最高三位表示命令類型，低五位用來表示命令參數。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參數n，下面給出每個命令的子程序實現流程，其中Start_I2C（ ）是I2C總線啟動函數，Stop_I2C（ ）是I2C總線停止函數，ACK（ ）是I2C總線應答函數，SendByte（ ）是傳輸數據函數，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自帶亮度漸進調整命令，子程序實現流程如下：

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，可實現燈光漸亮調整。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表示亮度調整的步進時間。

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

3 總結

本文設計了一種基于單片機的RGB-LED驅動電路。根據功能需求，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，可以實現多種顏色變化和多層次亮度調整，有非常強的實用價值。

參考文獻

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[2]NCP5623 Triple Output I2C Controlle

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