CN204968191U - 一种呼吸灯的控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子电路领域，公开了一种呼吸灯的控制装置，包括：处理单元、及与所述处理单元分别连接的第一控制电路及第二控制电路，其中，当相应的所述呼吸灯的预设条件未被触发或触发关闭后，所述处理单元用于输出PWM信号，所述PWM信号通过第一控制电路加载在与所述第一控制电路分别连接的各所述呼吸灯上，控制各所述呼吸灯按所述PWM信号的控制参数驱动，当所述呼吸灯的预设条件被触发，由所述处理单元控制与所述呼吸灯相应的第二控制电路驱动所述呼吸灯。该方案使产品的呼吸灯个数不受PWM口资源限制。

Description

一种呼吸灯的控制装置

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，特别涉及一种呼吸灯的控制装置。

背景技术

近年来，随着生活水平提高，用户对产品的要求不止于功能，在美观、体验感上的需求愈加增强。背景灯，应用于电子产品的可透光按键，灯光透过字符窗口，在暗环境中突显字符。呼吸灯，即是一种依据类似呼吸的频率，从亮到暗，从暗到亮缓慢循环的动态的背景灯光效果。且当按键功能未触发时，按键背景灯呈现呼吸动态显示，而当按键功能触发时，则背景灯光常亮。呼吸灯，作为一种动态酷炫的灯光效果，逐步应用于各种带背光、指示灯新产品中。

呼吸灯的重要评判指标，是灯光亮暗切换过程中的柔顺性，其转换为技术要求，即是要求灯光的亮度变化，趋向于无级连续变化。目前MCU控制产品，一般是通过PWM信号控制LED电源通断的占空比，来控制加载在LED上的平均能量，实现无级连续调节灯光亮度的目的。

以两个LED灯为例，如图A所示，LED1和LED2分别作为按键1和按键2的背景灯，点亮可突显按键上的字符窗口。当按键功能1和按键功能2未被触发时，MCU分别与LED1和LED2连接的PWM口分别输出PWM信号LED1_PWM和LED2_PWM，分别控制三极管开关Q10和Q20、Q1和Q2的通断，从而控制加载在LED1和LED2上的电压电流的通断。通过PWM信号占空比的变化，来调节加载在LED1和LED2上电流电压通和断的时间比，转换为平均功率的变化，最终实现LED1和LED2亮暗交替的呼吸效果。当PWM占空比固定时，LED亮度也固定。

当按键功能1触发时，按键功能2未触发时：MCU输出信号LED1_PWM设定为一个固定的占空比，例如90％，那么加载LED1上的平均功率固定，呈常亮状态。LED2_PWM的占空比保持为之前的变化状态，则LED2继续保持呼吸状态。当按键功能2触发时，按键功能1未触发时，反之。

如上，1个PWM口只能驱动控制1个呼吸灯，有N个呼吸灯，就需要N个PWM口来驱动，驱动呼吸灯数量等于所需PWM口数量，PWM专用输入输出口(以下简称PWM口)是MCU自带资源，用于PWM信号的输入输出的实现，数量是固定的，因MCU型号不同而不同。但数量一般都较少，当产品应用的MCU较简单，MCU拥有的PWM口更少。而当呼吸灯数量高于PWM口数量时，就无法按如上1个PWM口分别驱动控制1个呼吸灯灯的方案来实现。或者说可产品的呼吸灯个数受MCU的PWM资源限制。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种呼吸灯的控制装置，使产品的呼吸灯个数不受PWM口资源限制。

本实用新型实施例提供的一种呼吸灯的控制装置，包括：处理单元、及与所述处理单元分别连接的第一控制电路及第二控制电路，其中，

当相应的所述呼吸灯的预设条件未被触发或触发关闭后，所述处理单元用于输出PWM信号，所述PWM信号通过第一控制电路加载在与所述第一控制电路分别连接的各所述呼吸灯上，控制各所述呼吸灯按所述PWM信号的控制参数驱动，当所述呼吸灯的预设条件被触发，由所述处理单元控制与所述呼吸灯相应的第二控制电路驱动所述呼吸灯。

可选地，在所述第一控制电路与各所述呼吸灯之间均设有单向隔离电路，与各所述呼吸灯相应的各所述第二控制电路的输出端分别连接在相应的各所述单向隔离电路与所述呼吸灯之间，当相应的所述呼吸灯的预设条件未被触发或触发关闭后，相应的所述单向隔离电路导通，相应的所述呼吸灯由第一控制电路驱动，当相应的所述呼吸灯的预设条件被触发，相应的所述单向隔离电路未导通，相应的所述呼吸灯由第二控制电路驱动。

可选地，在所述第一控制电路与各所述呼吸灯之间均设有开关电路，与各所述呼吸灯相应的各所述第二控制电路的输出端分别连接在相应的各所述开关电路上，当相应的所述呼吸灯的预设条件未被触发或触发关闭后，相应的所述开关电路断开相应的所述第二控制电路导通第一控制电路，相应的所述呼吸灯由第一控制电路驱动，当相应的所述呼吸灯的预设条件被触发，相应的所述开关电路断开所述第一控制电路导通相应的第二控制电路，相应的所述呼吸灯由第二控制电路驱动。

可选地，所述处理单元包括第一模式控制单元及第二模式控制单元，还包括与所述处理单元的第一模式控制单元连接的第一模式请求单元，所述第一模式控制单元与第一控制电路的输入端连接，当相应的所述呼吸灯的预设条件未被触发或触发关闭后，所述第一模式控制单元用于接收由所述第一模式请求单元发出的启动呼吸灯的请求及相应的参数，根据所述请求及参数，配置所述PWM信号的控制参数，根据所述控制参数通过第一控制电路控制加载在各所述呼吸灯上的电压电流的通断，

还包括与所述处理单元的第二模式控制单元连接的第二模式请求单元，所述第二模式控制单元与第二控制电路的输入端连接，用于当所述呼吸灯的预设条件被触发之后接收由所述第二模式请求单元发送的状态请求信息，并根据所述状态请求信息控制与所述呼吸灯相应的第二控制电路驱动所述呼吸灯,当相应的所述呼吸灯的预设条件未被触发或触发关闭后，所述第二模式请求单元不发送状态请求信息，由所述第一模式请求单元发出启动呼吸灯的请求及相应的参数。

可选地，所述第一控制电路的三极管Q33的基极连接所述处理单元的PWM口，发射极经电阻R33接地，集电极连接电阻R31的一端和三极管Q31的基极，所述电阻R31的另一端连接第一供电端，所述三极管Q31的发射极也连接所述第一供电端，所述三极管Q31的集电极通过单向隔离电路或者开关电路连接各所述呼吸灯，

所述第二控制电路的三极管Q22的基极连接所述处理单元的输出口，发射极接地，集电极连接电阻R21的一端和三极管Q21的基极，所述电阻R21的另一端连接第二供电端，所述三极管Q21的发射极也连接所述第二供电端，所述三极管Q21的集电极连接在相应的所述单向隔离电路与所述呼吸灯之间，或者相应的开关电路上。

由上可见，应用本实施例技术方案，由于处理单元采用若干个甚至1个PWM口输出PWM信号控制多个呼吸灯实现亮暗无级连续可调，当某呼吸灯的预设条件被触发后，又可独立控制该所述呼吸灯固定在常亮状态，所述呼吸灯及满足呼吸灯需求，又可分别独立控制，并且1个PWM口能驱动控制多个呼吸灯，产品的呼吸灯个数不受PWM口资源限制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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A为现有技术中一种呼吸灯的控制电路图；

图1为本实用新型提供的第一种呼吸灯的控制装置示意图；

图2为本实用新型提供的第二种呼吸灯的控制装置示意图；

图3为本实用新型提供的第三种呼吸灯的控制装置示意图；

图4为本实用新型提供的第四种呼吸灯的控制装置示意图；

图5为本实用新型提供的一种呼吸灯的控制电路图；

图6为本实用新型提供的另一种呼吸灯的控制电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

本实施例提供一种呼吸灯的控制装置，如图1所示，包括：处理单元10、及与所述处理单元10分别连接的第一控制电路A及第二控制电路B，其中，

所述处理单元10用于输出PWM信号，所述PWM信号通过第一控制电路A加载在与所述第一控制电路A分别连接的各所述呼吸灯上，控制各所述呼吸灯按所述PWM信号的控制参数驱动，当所述呼吸灯的预设条件被触发，由所述处理单元10控制与所述呼吸灯相应的第二控制电路B驱动所述呼吸灯。

可以但不限于，如图2所示，所述处理单元10包括第一模式控制单元11及第二模式控制单元12，还包括与所述处理单元10的第一模式控制单元11连接的第一模式请求单元21，所述第一模式控制单元11与第一控制电路A的输入端连接，用于接收由所述第一模式请求单元21发出的启动呼吸灯的请求及相应的参数，根据所述请求及参数，配置所述PWM信号的控制参数，根据所述控制参数通过第一控制电路控制A加载在各所述呼吸灯上的电压电流的通断。

还包括与所述处理单元10的第二模式控制单元12连接的第二模式请求单元22，所述第二模式控制单元12与第二控制电路B的输入端连接，用于当所述呼吸灯的预设条件被触发之后接收由所述第二模式请求单元22发送的状态请求信息，并根据所述状态请求信息控制与所述呼吸灯相应的第二控制电路B驱动所述呼吸灯。

可见，所述处理单元采用1个PWM口输出PWM信号控制多个呼吸灯实现亮暗无级连续可调，当某呼吸灯的预设条件被触发后，又可独立控制该所述呼吸灯固定在常亮状态，所述呼吸灯及满足呼吸灯需求，又可分别独立控制，并且1个PWM口能驱动控制多个呼吸灯，产品的呼吸灯个数不受PWM口资源限制。

实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处在于，如图3所示，在所述第一控制电路A与各所述呼吸灯之间均设有单向隔离电路，与各所述呼吸灯相应的各所述第二控制电路B的输出端分别连接在相应的各所述单向隔离电路与所述呼吸灯之间，当相应的所述呼吸灯的预设条件未被触发时，相应的所述单向隔离电路导通，相应的所述呼吸灯由第一控制电路A驱动，当相应的所述呼吸灯的预设条件被触发，相应的所述单向隔离电路未导通，相应的所述呼吸灯由第二控制电路B驱动。

可见，由于采用所述单向隔离电路，控制所述第一控制电路及第二控制电路对各呼吸灯的驱动，实现了采用1个PWM口控制多个呼吸灯实现亮暗无级连续可调，当某呼吸灯的预设条件被触发后，又可独立控制该所述呼吸灯固定在常亮状态，所述呼吸灯及满足呼吸灯需求，又可分别独立控制

实施例3：

本实施例与实施例1的不同之处在于，如图4所示，在所述第一控制电路A与各所述呼吸灯之间均设有开关电路，与各所述呼吸灯相应的各所述第二控制电路B的输出端分别连接在相应的各所述开关电路上，当相应的所述呼吸灯的预设条件未被触发时，相应的所述开关电路断开相应的所述第二控制电路B导通第一控制电路A，相应的所述呼吸灯由第一控制电路A驱动，当相应的所述呼吸灯的预设条件被触发，相应的所述开关电路断开所述第一控制电路A导通相应的第二控制电路B，相应的所述呼吸灯由第二控制电路B驱动。

可见，由于采用所述开关电路，控制所述第一控制电路及第二控制电路对各呼吸灯的驱动，实现了采用1个PWM口控制多个呼吸灯实现亮暗无级连续可调，当某呼吸灯的预设条件被触发后，又可独立控制该所述呼吸灯固定在常亮状态，所述呼吸灯及满足呼吸灯需求，又可分别独立控制。

实施例4：

如图5所示，所述第一控制电路的三极管Q33的基极连接所述处理单元10的PWM口，发射极E经电阻R33接地，集电极C连接电阻R31的一端和三极管Q31的基极B，所述电阻R31的另一端连接第一供电端，所述三极管Q31的发射极E也连接所述第一供电端，所述三极管Q31的集电极C通过单向隔离电路连接各所述LED呼吸灯。所述单向隔离电路为二极管D，所述二极管D的正极连接所述三极管Q31的集电极C，所述二极管D的负极连接所述LED呼吸灯。

所述第二控制电路的三极管Q22的基极B连接所述处理单元10的输出口，所述输出口为处理单元10的普通输入输出口比如I/O口，发射极E接地，集电极C连接电阻R21的一端和三极管Q21的基极B，所述电阻R21的另一端连接第二供电端，所述三极管Q21的发射极也连接所述第二供电端，所述三极管Q21的集电极C连接在相应的所述单向隔离电路与所述呼吸灯之间，即连接在所述二极管D的负极与所述LED呼吸灯的公共端。

所述第一供电端电压V1、第二供电端电压V2、单向隔离电路导通电压Vth，需满足如下关系：V1≤V2+Vth，比如：V2＝12V，Vth＝0.7V，则V1不能超过12.7V，所述二极管D作为单向隔离电路，可防止第二供电端反窜到第一供电端网络。

例如LED1和LED2分别作为按键1和按键2的背景灯，点亮可突显按键上的字符窗口。处理单元10使用PWM口输出PWM脉冲宽度调制信号LED_PWM，控制LED呼吸灯公用电源通路上的三极管Q33和Q31的通断，作为第一控制电路。处理单元使用普通I/O口输出普通的高低数字信号LED_EN来控制LED支路上的三极管Q21和Q22的通断，作为第二控制电路，每个所述LED呼吸灯分别对应一个单向隔离电路和一个第二控制电路。例如处理单元10使用普通I/O口输出普通的高低数字信号LED1_EN来控制LED1支路上的三极管Q21和Q22的通断，作为第二控制电路1，处理单元10使用普通I/O口输出普通的高低数字信号LED2_EN来控制LED2支路上的三极管Q21和Q22的通断，作为第二控制电路2，上述电路仅举例驱动两个呼吸灯，依次类推，如增加到N个LED呼吸灯，同样适用。只需增加相应普通I/O口数量来控制第二控制电路，而普通I/O口资源是处理单元的普通资源，数量最多的，如上电路，可实现1个PWM口控制实现多个LED呼吸灯的亮暗变换，且又可独立控制的呼吸灯为常亮状态。

当LED1和LED2的功能按键都没有被触发时：处理单元10发出PWM信号LED_PWM，三极管Q31和Q33处于按占空比通断状态，第一供电端的电流电压按占空比间断加载在LED1和LED2上，变化的脉冲宽度占空比实现变化的亮度，处理单元10将LED1_EN、LED2_EN置于低电平，第二控制电路1和第二控制电路2中的三极管Q21和Q22均关断。LED1和LED2只受LED_PWM控制，只受第一供电端驱动，随着PWM占空比变化，LED亮度处于亮暗交替变换呼吸状态。

当按下按键1，按键1功能被触发，按键2功能功能未被触发：处理单元10发出PWM信号LED_PWM，第一供电端处于按占空比通断状态。LED1_EN置高电平，第二控制电路1中三极管Q21和Q22导通。LED1受第一供电端和第二供电端同时驱动，但二极管D1隔断第一供电端，使第一供电端断电，LED1不受第一供电端影响，只被稳定的第二控制电路1驱动，亮度保持保持稳定常亮状态。LED2只受LED_PWM控制，受第一供电端驱动，随着PWM信号脉冲宽度变化，LED2亮度处于亮暗交替变换状态。同理，按下LED2按键，LED2常亮，LED1亮度处于亮暗交替变换状态。依次类推，如增加到N个LED呼吸灯，同样适用。

实施例5：

如图6所示，所述三极管Q31的集电极通过开关电路连接各所述呼吸灯，所述三极管Q21的集电极连接在相应的开关电路上。可以但不限于，所述开关电路为单刀双掷开关，所述第一供电端与所述第二供电端可以同端也可以不同端。当相应的所述呼吸灯的预设条件未被触发或触发关闭后，相应的所述开关电路断开相应的所述第二控制电路导通第一控制电路，相应的所述呼吸灯由第一控制电路驱动，当相应的所述呼吸灯的预设条件被触发，相应的所述开关电路断开所述第一控制电路导通相应的第二控制电路，相应的所述呼吸灯由第二控制电路驱动。其他的控制原理与实施例4中同理，参见实施例4中的描述，不在赘述。

可见，通过开关电路来选择控制所述第一控制电路及各所述第二控制电路的通断，也可以实现1个PWM口控制实现多个LED呼吸灯的亮暗变换，且又可独立控制的呼吸灯为常亮状态，当呼吸灯的数量增加时，只需增加相应普通I/O口数量来控制第二控制电路，而普通I/O口资源是处理单元的普通资源，数量较多。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种呼吸灯的控制装置，其特征在于，包括：处理单元、及与所述处理单元分别连接的第一控制电路及第二控制电路，其中，

当相应的所述呼吸灯的预设条件未被触发或触发关闭后，所述处理单元用于输出PWM信号，所述PWM信号通过第一控制电路加载在与所述第一控制电路分别连接的各所述呼吸灯上，控制各所述呼吸灯按所述PWM信号的控制参数驱动，当所述呼吸灯的预设条件被触发，由所述处理单元控制与所述呼吸灯相应的第二控制电路驱动所述呼吸灯。

2.如权利要求1所述的一种呼吸灯的控制装置，其特征在于，在所述第一控制电路与各所述呼吸灯之间均设有单向隔离电路，与各所述呼吸灯相应的各所述第二控制电路的输出端分别连接在相应的各所述单向隔离电路与所述呼吸灯之间，当相应的所述呼吸灯的预设条件未被触发或触发关闭后，相应的所述单向隔离电路导通，相应的所述呼吸灯由第一控制电路驱动，当相应的所述呼吸灯的预设条件被触发，相应的所述单向隔离电路未导通，相应的所述呼吸灯由第二控制电路驱动。

3.如权利要求1所述的一种呼吸灯的控制装置，其特征在于，在所述第一控制电路与各所述呼吸灯之间均设有开关电路，与各所述呼吸灯相应的各所述第二控制电路的输出端分别连接在相应的各所述开关电路上，当相应的所述呼吸灯的预设条件未被触发或触发关闭后，相应的所述开关电路断开相应的所述第二控制电路导通第一控制电路，相应的所述呼吸灯由第一控制电路驱动，当相应的所述呼吸灯的预设条件被触发，相应的所述开关电路断开所述第一控制电路导通相应的第二控制电路，相应的所述呼吸灯由第二控制电路驱动。

4.如权利要求1所述的一种呼吸灯的控制装置，其特征在于，所述处理单元包括第一模式控制单元及第二模式控制单元，还包括与所述处理单元的第一模式控制单元连接的第一模式请求单元，所述第一模式控制单元与第一控制电路的输入端连接，当相应的所述呼吸灯的预设条件未被触发或触发关闭后，所述第一模式控制单元用于接收由所述第一模式请求单元发出的启动呼吸灯的请求及相应的参数，根据所述请求及参数，配置所述PWM信号的控制参数，根据所述控制参数通过第一控制电路控制加载在各所述呼吸灯上的电压电流的通断，

还包括与所述处理单元的第二模式控制单元连接的第二模式请求单元，所述第二模式控制单元与第二控制电路的输入端连接，用于当所述呼吸灯的预设条件被触发之后接收由所述第二模式请求单元发送的状态请求信息，并根据所述状态请求信息控制与所述呼吸灯相应的第二控制电路驱动所述呼吸灯,当相应的所述呼吸灯的预设条件未被触发或触发关闭后，所述第二模式请求单元不发送状态请求信息，由所述第一模式请求单元发出启动呼吸灯的请求及相应的参数。

5.如权利要求1至4中任一所述的一种呼吸灯的控制装置，其特征在于，所述第一控制电路的三极管Q33的基极连接所述处理单元的PWM口，发射极经电阻R33接地，集电极连接电阻R31的一端和三极管Q31的基极，所述电阻R31的另一端连接第一供电端，所述三极管Q31的发射极也连接所述第一供电端，所述三极管Q31的集电极通过单向隔离电路或者开关电路连接各所述呼吸灯，

所述第二控制电路的三极管Q22的基极连接所述处理单元的输出口，发射极接地，集电极连接电阻R21的一端和三极管Q21的基极，所述电阻R21的另一端连接第二供电端，所述三极管Q21的发射极也连接所述第二供电端，所述三极管Q21的集电极连接在相应的所述单向隔离电路与所述呼吸灯之间，或者相应的开关电路上。