CN109041332B - 一种led灯串及其控制芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于LED照明技术领域，提供了一种LED灯串及其控制芯片，所述LED控制芯片包括：芯片地址设置模块、寻址模块、辉度产生模块以及驱动模块；所述地址设置模块与所述寻址模块电连接，所述寻址模块与所述辉度产生模块电连接，所述辉度产生模块与所述驱动模块电连接；通过在LED控制芯片内置第一寻址方式和第二寻址方式，并根据外部信号确定寻址方式并进行寻址，能够在需要快速寻址时，通过选择第二寻址方式根据外部信号的寻址码对应查找所述控制芯片的地址，无需将LED控制芯片的地址与外部信号的地址进行逐一比对寻址，有效地缩短寻址时间，提高寻址效率，解决了传统的LED控制芯片在寻址时存在寻址时间，寻址效率低的问题。

Description

一种LED灯串及其控制芯片
技术领域
本发明属于LED照明技术领域，尤其涉及一种LED灯串及其控制芯片。
背景技术
在对LED灯串进行发光控制时，通常是通过控制器控制LED灯串的进行发光，LED灯串中的LED控制芯片都对应唯一的地址，控制器可以通过LED控制芯片的地址精确控制每个LED灯的亮度及色彩变化，进而形成需要的图形。目前，在对LED控制芯片进行寻址时，一般是把地址从0开始寻找，当LED控制芯片的地址和控制器发送的寻址指令包含的地址一致时，相应的LED灯会做出相应的动作(点亮、关闭、亮度变化等动作)，然而当LED控制芯片的地址很大时，便需要大量的时间才能完成寻址操作。如当LED控制芯片的地址为20bit时,最大需要寻找220次才能找到相应的LED控制芯片，进而实现发光控制。
综上所述，传统的LED控制芯片在寻址时存在寻址时间长，寻址效率低的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种LED灯串及其控制芯片，以解决传统的LED控制芯片在寻址时存在寻址时间长，寻址效率低的问题。
本发明的第一方面提供了一种LED控制芯片，所述LED控制芯片与控制器连接，所述LED控制芯片包括芯片地址设置模块、寻址模块、辉度产生模块以及驱动模块；
所述地址设置模块与所述寻址模块电连接，所述寻址模块与所述辉度产生模块电连接，所述辉度产生模块与所述驱动模块电连接；
所述地址设置模块用于设置LED控制芯片的地址，所述寻址模块用于根据控制器输入的外部信号确定寻址方式，并按照确定的寻址方式进行寻址，辉度产生模块用于根据所述外部信号产生不同占空比的辉度信号，所述驱动模块用于根据所述寻址模块的寻址结果及所述辉度产生模块产生的辉度信号驱动LED灯串发光；
其中，所述寻址方式包括第一寻址方式和第二寻址方式，所述第一寻址方式为将所述地址设置模块设置的LED控制芯片的地址与外部信号的地址码进行逐一比对寻址，所述第二寻址方式为根据外部信号的寻址码对应查找所述控制芯片的地址。
本发明的第二方面提供了一种LED灯串，包括控制器以及与所述控制器连接的上述LED控制芯片。
本发明提供的一种LED灯串及其控制芯片，通过在LED控制芯片内置第一寻址方式和第二寻址方式，并根据外部信号确定寻址方式并进行寻址，能够在需要快速寻址时，通过选择第二寻址方式根据外部信号的寻址码对应查找所述控制芯片的地址，无需将LED控制芯片的地址与外部信号的地址进行逐一比对寻址，有效地缩短寻址时间，提高寻址效率，解决了传统的LED控制芯片在寻址时存在寻址时间，寻址效率低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种LED控制芯片的结构示意图；
图2是本发明另一实施例提供的LED控制芯片的结构示意图；
图3是本发明实施例中的驱动模块的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
本发明实施例为了解决传统的LED控制芯片在寻址时存在寻址时间长，寻址效率低的问题，提供了一种LED灯串及其控制芯片，通过在LED控制芯片内置第一寻址方式和第二寻址方式，并根据外部信号确定寻址方式并进行寻址，能够在需要快速寻址时，通过选择第二寻址方式根据外部信号的寻址码对应查找所述控制芯片的地址，无需将LED控制芯片的地址与外部信号的地址进行逐一比对寻址，有效地缩短寻址时间，提高寻址效率，解决了传统的LED控制芯片在寻址时存在寻址时间，寻址效率低的问题。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种LED控制芯片10，LED控制芯片10与控制器20连接，LED控制芯片10包括芯片地址设置模块110、寻址模块120、辉度产生模块130以及驱动模块140。
地址设置模块110与寻址模块120电连接，寻址模块120与辉度产生模块130电连接，辉度产生模块130与驱动模块140电连接。
地址设置模块110用于设置LED控制芯片的地址，寻址模块120用于根据控制器输入的外部信号确定寻址方式，并按照确定的寻址方式进行寻址，辉度产生模块130用于根据外部信号产生不同占空比的辉度信号，驱动模块140用于根据寻址模块120的寻址结果及辉度产生模块130产生的辉度信号驱动LED灯串发光。
其中，寻址方式包括第一寻址方式和第二寻址方式，第一寻址方式为将地址设置模块110设置的LED控制芯片的地址与外部信号的地址码进行逐一比对寻址，第二寻址方式为根据外部信号的寻址码对应查找控制芯片的地址。
需要说明的是，所述第一寻址方式，当LED控制芯片的地址和控制器输入的外部信号包含的地址码一致时，相应的LED灯会做出相应的动作(点亮、关闭、亮度变化等动作)。
在一个实施例中，如图2所示，上述LED控制芯片还包括振荡器150。
振荡器150与辉度产生模块130电连接，振荡器150用于产生时钟信号，为辉度产生模块130提供的基础频率。
在一个实施例中，上述地址设置模块110具体用于设置20位的LED控制芯片的地址。在具体应用中，LED控制芯片的地址设置可通过芯片内部的多晶硅熔丝的通断来进行设置，也可通过焊盘打线的方式进行设置，还可以通过熔断金属熔丝的方式进行设置，亦可以通过EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory)，带电可擦可编程只读存储器)及OTP(One Time Programable，一次性可编程存储器)来设置地址，在此不加以限制。通过地址设置模块110设置LED控制芯片的20位地址。
在本实施例中，上述外部信号由LED灯串的控制器20产生，LED灯串的控制器20与LED控制芯片10的寻址模块120电连接，并输入外部信号至所述寻址模块120。
在具体应用中，将上述外部信号的格式设置为：2bit控制码+20bit芯片地址码+8bit第一数据+8bit第二数据+8bit第三数据+结束帧信息，2bit控制码用于控制选择寻址方式。其中，第一数据为红灯控制数据，第二数据为绿灯控制数据，第三数据为蓝灯控制数据；控制码为2位，用于控制选择寻址方式；芯片地址码为20位。
在具体应用中，上述辉度产生模块130将外部信号中的第一数据、第二数据、第三数据转化为不同占空比的辉度信号，其中，8bit的数据信息表示0-255个不同数值，不同数值对应LED灯不同的亮度，当数值为0时，LED灯的亮度最小，即LED灯熄灭，当数据为255时，LED灯的亮度最大，当数据信息为中间某一数值时，比如128时，表现PWM输出为128/255的占空比输出亮度。
在一个实施例中，上述驱动模块140具体用于根据辉度产生模块130产生的辉度信号驱动红色LED灯、绿色LED灯以及蓝色LED灯组成的灯串。
在一个实施例中，如图2所示，上述寻址模块120包括寻址方式选择单元121和寻址单元122。
寻址方式选择单元121用于根据外部信号的控制码选择寻址方式，寻址单元122用于根据寻址方式选择单元选择的寻址方式进行寻址。
在具体应用中，当寻址方式选择单元121选择第一寻址方式进行寻址时，寻址单元122根据外部信号的20bit芯片地址码与地址设置模块设置LED控制芯片的地址进行逐一比对寻址。
在具体应用中，当寻址方式选择单元121选择第二寻址方式进行寻址时，外部信号的20bit芯片地址码包括：15bit任意数据+5bit寻址码，寻址单元122根据5bit寻址码对应查找控制芯片的地址。
在具体应用中，根据外部信号的2bit的控制码确定寻址方式。
以下具体举例说明，当控制码为“00”时，LED控制芯片10的寻址单元122按照第一寻址方式进行寻址：即LED控制芯片10的地址设置模块110设置的地址与外部信号中的20bit地址码进行比对，当地址相同时，选中的LED控制芯片根据外部信号中的第一数据、第二数据、第三数据分别输出不同占空比的辉度信号驱动LED灯串工作。
当控制码为“11”时，LED控制芯片10的寻址单元12按照第二寻址方式进行寻址，外部输入信号的含义为：2bit控制码+15bit任意数据+5bit寻址码+8bit第一数据+8bit第二数据+8bit第三数据+结束帧信息。其中寻址码为5个bit，其可以涵盖32bit以内的地址(25)，寻址码对应LED控制芯片的每一位地址(共20bit)。
示例性的，假设LED控制芯片的20位地址码分别为：A19 A18 A17 A16 A15 A14A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0。此时，上述寻址码与LED控制芯片地址码的对应关系如下：
Figure BDA0001733646620000061
此时，控制程序输入一次信号就能找到一位地址，只需控制程序送20次信号，就能完成寻址操作。有效地缩短寻址时间，提高寻址效率。
示例性的，假设LED控制芯片的地址为10000 00000 00000 00010。
第1次输入的信号为：11 xx～x 00000 255 255 255stop，由于寻址码对应的地址码为0，因此该地址码对应的LED灭灯；
第2次输入的信号为：11 xx～x 00001 255 0 0 stop，由于寻址码对应的地址码为1，因此该地址码对应的LED亮灯，由于第一数据为255，因此控制红色LED灯点亮，辉度为255；
第3次到第19次输入的信号，由于寻址码对应的地址码均为0，因此该地址码对应的LED灭灯；
第20次输入的信号为：11 xx～x 10011 255 0 0 stop，由于寻址码对应的地址码为1，因此该地址码对应的LED亮灯，由于第一数据为255，因此控制红色LED灯点亮，辉度为255。
在一个实施例中，如图3所示，LED控制芯片10用于控制和驱动红色LED灯LED1、绿色LED灯LED2以及蓝色LED灯LED3。
示例性的，若灯串的数量为100颗，首先通过第二种寻址方式把这100颗灯串的控制芯片的地址先找出来，再通过控制器输入的外部信号，该外部信号包含的地址码只需要写入这100颗芯片的地址，接着通过第一种寻址方式控制相应的LED灯做出相应的动作，如点亮、关闭、亮度变化等动作。
本发明还提供了一种LED灯串，上述LED灯串包括控制器20，还包括与控制器20连接的LED控制芯片10。
本发明提供的一种LED灯串及其控制芯片，通过在LED控制芯片内置第一寻址方式和第二寻址方式，并根据外部信号确定寻址方式并进行寻址，能够在需要快速寻址时，通过选择第二寻址方式根据外部信号的寻址码对应查找控制芯片的地址，无需将LED控制芯片的地址与外部信号的地址进行逐一比对寻址，只需要发送20次外部信号就能完成寻址操作，有效地缩短寻址时间，提高寻址效率，解决了传统的LED控制芯片在寻址时存在寻址时间，寻址效率低的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种LED控制芯片，所述LED控制芯片与控制器连接，其特征在于，所述LED控制芯片包括芯片地址设置模块、寻址模块、辉度产生模块以及驱动模块；
所述地址设置模块与所述寻址模块电连接，所述寻址模块与所述辉度产生模块电连接，所述辉度产生模块与所述驱动模块电连接；
所述地址设置模块用于设置LED控制芯片的地址，所述寻址模块用于根据控制器输入的外部信号确定寻址方式，并按照确定的寻址方式进行寻址，辉度产生模块用于根据所述外部信号产生不同占空比的辉度信号，所述驱动模块用于根据所述寻址模块的寻址结果及所述辉度产生模块产生的辉度信号驱动LED灯串发光；
其中，所述寻址方式包括第一寻址方式和第二寻址方式，所述第一寻址方式为将所述地址设置模块设置的LED控制芯片的地址与外部信号的地址码进行逐一比对寻址，所述第二寻址方式为根据外部信号的寻址码对应查找所述控制芯片的地址；其中，寻址码对应LED控制芯片的每一位地址；
当所述寻址方式为第二寻址方式时，所述外部信号的20bit芯片地址码包括：15bit任意数据+5bit寻址码，所述寻址模块根据所述5bit寻址码对应查找所述控制芯片的地址。
2.根据权利要求1所述的LED控制芯片，其特征在于，所述LED控制芯片还包括振荡器；
所述振荡器与所述辉度产生模块电连接，所述振荡器用于产生时钟信号，为所述辉度产生模块提供的基础频率。
3.根据权利要求2所述的LED控制芯片，其特征在于，所述外部信号由LED灯串的控制器产生，所述外部信号的格式为：2bit控制码+20bit芯片地址码+8bit第一数据+8bit第二数据+8bit第三数据+结束帧信息，所述2bit控制码用于控制选择寻址方式。
4.根据权利要求3所述的LED控制芯片，其特征在于，所述寻址模块包括寻址方式选择单元和寻址单元；
所述寻址方式选择单元用于根据所述外部信号的控制码选择寻址方式，所述寻址单元用于根据所述寻址方式选择单元选择的寻址方式进行寻址。
5.根据权利要求4所述的LED控制芯片，其特征在于，当所述寻址方式选择单元选择第一寻址方式进行寻址时，所述寻址单元根据所述外部信号的20bit芯片地址码与地址设置模块设置LED控制芯片的地址进行逐一比对寻址。
6.根据权利要求1所述的LED控制芯片，其特征在于，所述驱动模块具体用于驱动红色LED灯、绿色LED灯以及蓝色LED灯组成的灯串。
7.根据权利要求1所述的LED控制芯片，其特征在于，所述地址设置模块具体用于设置20位的LED控制芯片的地址。
8.一种LED灯串，包括控制器，其特征在于，所述LED灯串还包括与所述控制器连接的如权利要求1至7任意一项所述的LED控制芯片。
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