基于單片機(jī)和替代電路法的led驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于單片機(jī)和替代電路法的LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，LED照明以高可靠性、長(zhǎng)壽命、低污染等特點(diǎn)正在逐步取代傳統(tǒng)光源。LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)隨著LED照明的普及而不斷發(fā)展。目前，LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)主要分為兩類(lèi)，一類(lèi)是將多個(gè)LED逐一串接，通過(guò)一條回路控制各個(gè)LED，但此種驅(qū)動(dòng)方式可靠性差，一個(gè)LED損壞會(huì)導(dǎo)致整個(gè)回路上的其他元件均無(wú)法工作；另一類(lèi)是并聯(lián)LED，但在并聯(lián)的LED數(shù)量較多時(shí)，此種驅(qū)動(dòng)方式會(huì)導(dǎo)致電源所需提供的額定輸出電流過(guò)大，導(dǎo)線(xiàn)易發(fā)熱，能耗大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供一種基于單片機(jī)和替代電路法的LED驅(qū)動(dòng)電路，該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，且電路的可靠性高，各LED間的工作不會(huì)互相干擾，同時(shí)線(xiàn)路電流不會(huì)過(guò)大，有利于減小能耗。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]本發(fā)明的基于單片機(jī)和替代電路法的LED驅(qū)動(dòng)電路包括電源模塊、發(fā)射模塊及若干依次連接的LED驅(qū)動(dòng)單元；所述的LED驅(qū)動(dòng)單元包括MCU、穩(wěn)壓模塊、替代電路模塊以及LED支路。
[0006]所述的電源模塊包括VCC電源，VCC電源為各LED驅(qū)動(dòng)單元供電；所述的發(fā)射模塊包括數(shù)據(jù)發(fā)生單元TM，向第一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元的MCU發(fā)送對(duì)所有LED的控制信息；所述的LED驅(qū)動(dòng)單元中穩(wěn)壓模塊的一端、替代電路模塊的一端、LED支路的正極端均連接MCU，穩(wěn)壓模塊的另一端、替代電路模塊的另一端、LED支路的另一端相連并與下一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元的穩(wěn)壓模塊及MCU連接，最后一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元中穩(wěn)壓模塊的該端、替代電路模塊的該端及LED支路的該端接地；
[0007]各LED驅(qū)動(dòng)單元的MCU依次相連，各MCU接收上一 MCU輸出的數(shù)據(jù)后，獲取其中用于控制其對(duì)應(yīng)LED的信息，將余下的數(shù)據(jù)輸出至下一 MCU ;
[0008]所述的LED為本電路主要進(jìn)行控制的元件，其數(shù)目根據(jù)實(shí)際需求決定。
[0009]所述的MCU有多個(gè)，與需要控制的LED數(shù)目相同，第一個(gè)MCU接收發(fā)射模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲取其中用于控制第一個(gè)LED的信息后，將余下的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給下一個(gè)MCU,之后的每一個(gè)MCU接收前一個(gè)MCU發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲取其中用于控制對(duì)應(yīng)的LED的信息后，將余下的數(shù)據(jù)信息再發(fā)送給下一個(gè)MCU。各MCU根據(jù)獲取的信息對(duì)LED進(jìn)行維持操作或者切換操作。由于LED熄滅時(shí)其所在支路電流會(huì)變?yōu)榱?，在LED因控制要求或電路故障熄滅時(shí)，為了保證其他LED能夠正常工作，對(duì)于需要熄滅的LED，相應(yīng)的MCU除完成熄滅LED操作外，還需要打開(kāi)與該LED所對(duì)應(yīng)的替代電路，使這條替代電路的電流與LED正常工作時(shí)通過(guò)LED的電流相等，從而保證整個(gè)電路能夠正常運(yùn)行。
[0010]所述的穩(wěn)壓模塊有多個(gè)，與需要控制的LED數(shù)目相同，每一個(gè)穩(wěn)壓模塊可以由一個(gè)穩(wěn)壓管D和一個(gè)電容C并聯(lián)構(gòu)成。穩(wěn)壓管具有穩(wěn)壓特性，保證相應(yīng)的LED工作電壓穩(wěn)定。穩(wěn)壓管兩端并聯(lián)的電容用于減小LED狀態(tài)切換時(shí)產(chǎn)生的電壓跳變。
[0011]所述的替代電路模塊有多個(gè)，與需要控制的LED數(shù)目相同，每一個(gè)替代電路模塊可以由一條含一個(gè)電阻的支路組成，一端與對(duì)應(yīng)的MCU相連。由于LED熄滅時(shí)其所在支路電流會(huì)變?yōu)榱?，在LED因控制要求或電路故障熄滅時(shí)，為了保證其他LED能夠正常工作，對(duì)于需要熄滅的LED，相應(yīng)的MCU除完成熄滅LED操作外，還需要打開(kāi)與該LED所對(duì)應(yīng)的替代電路，使這條替代電路的電流與LED正常工作時(shí)通過(guò)LED的電流相等，從而保證整個(gè)電路能夠正常運(yùn)行。
[0012]本發(fā)明有以下優(yōu)勢(shì):
[0013]本發(fā)明首先解決了在傳統(tǒng)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)LED電路中一個(gè)LED損壞導(dǎo)致整個(gè)電路無(wú)法正常工作的問(wèn)題，使得整個(gè)電路中的各個(gè)LED能夠根據(jù)實(shí)際需求點(diǎn)亮或熄滅。另一方面，本發(fā)明避免了在傳統(tǒng)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)LED電路中線(xiàn)路電流過(guò)大的問(wèn)題，能夠有效減小線(xiàn)路電流，減小能耗。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖1所示的是基于單片機(jī)和替代電路法的LED驅(qū)動(dòng)電路，該電路為控制兩個(gè)LED情形的電路結(jié)構(gòu)。包括電源模塊、發(fā)射模塊及兩個(gè)依次連接的LED驅(qū)動(dòng)單元；所述的LED驅(qū)動(dòng)單元包括:MCU、穩(wěn)壓模塊、替代電路模塊以及LED支路。
[0016]所述的電源模塊包括VCC電源和電源保護(hù)電阻RO ;
[0017]所述的發(fā)射模塊為數(shù)據(jù)發(fā)生單元TM，向第一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元的MCUl發(fā)送對(duì)兩個(gè)LED的控制信息；一般可使用計(jì)算機(jī)控制平臺(tái)，發(fā)送數(shù)據(jù)給MCU1，數(shù)據(jù)中包含控制各LED的信息；
[0018]所述的LED驅(qū)動(dòng)單元中穩(wěn)壓模塊由電容C和穩(wěn)壓管D并聯(lián)構(gòu)成，替代電路模塊為一個(gè)電阻支路、LED支路為L(zhǎng)ED與一保護(hù)電阻串聯(lián)；
[0019]電源保護(hù)電阻RO的一端連接VCC電源，另一端與穩(wěn)壓管Dl的陰極、電容Cl的一端、MCUl連接，LEDl的正極連接MCUl，LEDl的負(fù)極連接保護(hù)電阻Rl的一端，保護(hù)電阻Rl的另一端與穩(wěn)壓管Dl的陽(yáng)極、電容Cl的另一端、替代電路電阻R2的一端、穩(wěn)壓管D2的陰極、電容C2的一端、MCU2共連，替代電路電阻R2的另一端連接MCU1，LED2的正極連接MCU2，LED2的負(fù)極連接保護(hù)電阻R3的一端，保護(hù)電阻R3的另一端與穩(wěn)壓管D2的陽(yáng)極、電容C2的另一端、替代電路電阻R4的一端共接地，替代電路電阻R4的另一端連接MCU2，數(shù)據(jù)發(fā)生單元TM與MCUl連接，MCUl與MCU2連接。
[0020]MCU可選用型號(hào)為ATmega48PA的處理器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于單片機(jī)和替代電路法的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括電源模塊、發(fā)射模塊及若干依次連接的LED驅(qū)動(dòng)單元；所述的LED驅(qū)動(dòng)單元包括MCU、穩(wěn)壓模塊、替代電路模塊以及LED支路；所述的電源模塊包括VCC電源，VCC電源為各LED驅(qū)動(dòng)單元供電；所述的發(fā)射模塊包括數(shù)據(jù)發(fā)生單元TM，向第一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元的MCU發(fā)送對(duì)所有LED的控制信息；所述的LED驅(qū)動(dòng)單元中穩(wěn)壓模塊的一端、替代電路模塊的一端、LED支路的正極端均連接MCU，穩(wěn)壓模塊的另一端、替代電路模塊的另一端、LED支路的另一端共連并與下一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元的穩(wěn)壓模塊及MCU連接，最后一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元中穩(wěn)壓模塊的該端、替代電路模塊的該端及LED支路的該端均接地；各LED驅(qū)動(dòng)單元的MCU依次相連，各MCU接收上一 MCU輸出的數(shù)據(jù)后，獲取其中用于控制其對(duì)應(yīng)LED的信息，將余下的數(shù)據(jù)輸出至下一 MCU。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)和替代電路法的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的替代電路模塊為一條電阻支路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)和替代電路法的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的穩(wěn)壓模塊由一個(gè)穩(wěn)壓管D和一個(gè)電容C并聯(lián)構(gòu)成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)和替代電路法的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的LED支路由LED與保護(hù)電阻串聯(lián)構(gòu)成。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于單片機(jī)和替代電路法的LED驅(qū)動(dòng)電路，包括電源模塊、發(fā)射模塊及若干依次連接的LED驅(qū)動(dòng)單元；所述的LED驅(qū)動(dòng)單元包括、MCU、穩(wěn)壓模塊、替代電路模塊以及LED支路。各LED驅(qū)動(dòng)單元的MCU依次相連，各MCU接收上一MCU輸出的數(shù)據(jù)后，獲取其中用于控制其對(duì)應(yīng)LED的信息，將余下的數(shù)據(jù)輸出至下一MCU；本發(fā)明解決了在傳統(tǒng)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)LED電路中一個(gè)LED損壞導(dǎo)致整個(gè)電路無(wú)法正常工作的問(wèn)題，使得整個(gè)電路中的各個(gè)LED能夠根據(jù)實(shí)際需求點(diǎn)亮或熄滅。此外，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路避免了在傳統(tǒng)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)LED電路中線(xiàn)路電流過(guò)大的問(wèn)題，能夠有效減小線(xiàn)路電流，減小能耗。
【IPC分類(lèi)】H05B37/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105307338
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510741294
【發(fā)明人】唐坤杰
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月4日