一种基于单片机的RGB LED背光源的设计

摘要：为设计背光源提出了一种解决方案。根据三原色原理，利用单片机作为控制元件、结合NCP 5623三原色控制芯片，设计了一种RGB LED背光源。对于NCP 5623的控制所用的I2C总线的实现上，采取利用单片机任意2个通用I／O管脚和NCP两5623的I2C引脚连接，作为I2C总线，通信协议实现上采用软件模拟的方式，且单片机作为控制单元，只需实现最小系统的功能。这种方式简化了设计，节约了I2C总线主控制器器件，降低了成本。在软件设计上，在此给出了软件模拟I2C协议方式下的NCP 5623每一个功能的实现程序模板，给出了NCP 5623应用的一种通用方法，组合使用可实现三原色及亮度可调的基本功能。对教学和实践都有深刻意义。
关键词：NCP 5623；LED；RGB三原色；背光源设计

0 引言
液晶显示器(LCD)是光调制器件，自身并不发光，所以为了可以清楚地看到透射式液晶显示器的显示内容，需要给液晶屏匹配一个背光源。目前的背光模组一般使用冷阴极管(CCFL)为光源，包含了红、绿、蓝等各色光的频率。CCFL因辉度高、成本低廉、技术成熟等优点被广泛的运用在平板显示器上。随着发光二极管(LED)亮度的改善，LED背光模组显示出CCFL无法比拟的优点，如色彩还原性好、寿命长、不含汞、有利于环境保护，这些使其成为LCD背光模组中的研究热点。LED背光模组的设计主要包括光学结构设计，驱动电路设计以及程序设计，显示性能主要表现在亮度、色度、均匀性等方面。本文将从驱动电路和软件设计的角度进行阐述，讲述了设计所采用的元器件、硬件原理及其软件编程，详细地探讨了RGB LED背光源的设计方案。

1 硬件设计
本设计采用单片机作为LED的控制核心器件，选用NCP 5623实现LED背光源的静态显示。单片机主要实现的功能是通过I2C协议控制NCP 5623芯片，NCP 5623根据单片机发送的命令调节3种颜色的LED的亮度从而达到背光的效果。NCP 5623是安森美半导体日前推出的高能效3路输出LED驱动器，带有I2C接口，并且内置渐进调光功能，3路LED可独立控制，总LED电流9可达0 mA，并且是一种无铅器件。该器件特别适用于驱动手机和MP3播放器等便携产品中的3色RGB(红、绿、蓝)LED装饰光和增强型LCD背光。硬件结构图如图1所示。