邊沿信號計(jì)數(shù)裝置及l(fā)ed驅(qū)動器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種邊沿信號計(jì)數(shù)裝置及LED驅(qū)動器。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(Light Emitting D1de，LED)廣泛應(yīng)用于建筑照明、汽車頭尾燈、景觀燈、節(jié)日燈等。LED具有效率高、方向性良好、色彩穩(wěn)定性良好、可靠性高、壽命長，體積小、以及環(huán)境安全性等顯著優(yōu)點(diǎn)，尤其適合應(yīng)用于景觀照明、節(jié)日燈照明。紅、綠、藍(lán)三色LED通過控制裝置可實(shí)現(xiàn)七彩色或者更多種顏色的控制，讓LED燈具呈現(xiàn)出精彩多姿的綺麗景象，其中控制裝置是LED照明系統(tǒng)關(guān)鍵部分，
[0003]近年來，隨著集成電路技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，基于DMX512協(xié)議、DALI協(xié)議、歸零碼協(xié)議等的LED控制方法在LED裝飾照明領(lǐng)域獲得較廣泛的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了 LED控制系統(tǒng)的數(shù)字化，提高了 LED控制系統(tǒng)的靈活度。
[0004]DMX512協(xié)議由美國劇場協(xié)會最早制定于1985年，物理層的設(shè)計(jì)采用RS-485收發(fā)器，總線用一對雙絞線實(shí)現(xiàn)調(diào)光臺與調(diào)光器連接。RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，接收靈敏度高，而且抗干擾的能力強(qiáng)，信號傳輸距離可達(dá)千米。DMX512協(xié)議采用數(shù)字技術(shù)對實(shí)現(xiàn)調(diào)光設(shè)備的亮度調(diào)節(jié)，協(xié)議對燈光控制臺信息的數(shù)據(jù)格式以及物理層都做了嚴(yán)格的規(guī)定，給燈光控制提供了一個標(biāo)準(zhǔn)接口。由于DMX512協(xié)議具有廣泛的適用性，很快被全世界的制造商和用戶采用，幾乎所有的燈光控制臺和受控設(shè)備都兼容了 DMX512協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
[0005]DALI是歐洲提出來的一種燈光控制總線方案，是用于照明系統(tǒng)控制的開放式異步串行數(shù)字通信協(xié)議。DALI系統(tǒng)采用主從式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)最多可以連接64個從模塊，每個從模塊使用唯一的個體標(biāo)識地址，該地址在系統(tǒng)初始化時設(shè)定，使用過程中根據(jù)需求可修改從模塊的地址。
[0006]目前也有采用歸零碼協(xié)議，在單根信號線上傳輸控制信號，通過設(shè)置紅、綠、藍(lán)LED的占空比實(shí)現(xiàn)多種顏色的控制。
[0007]現(xiàn)有的基于以上協(xié)議的控制裝置可以通過控制紅、綠、藍(lán)三色LED占空比獲得多種顏色效果，但都需要通過一根以上的信號線傳遞控制信號，不能通過電源線控制LED，不能應(yīng)用到只有電源線、地線的產(chǎn)品場合。
[0008]對發(fā)明的公開
[0009]技術(shù)問題
[0010]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種邊沿信號計(jì)數(shù)裝置及LED驅(qū)動器。
[0011]問題的解決方案
[0012]一種邊沿信號計(jì)數(shù)裝置，包括:
[0013]邊沿計(jì)數(shù)單元，用于對電源線輸入的邊沿信號的邊沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，并輸出計(jì)數(shù)結(jié)果；
[0014]充電單元，用于根據(jù)電源線輸入的邊沿信號為邊沿計(jì)數(shù)單元和初始化單元提供供電電平，當(dāng)邊沿信號為高電平時充電，當(dāng)邊沿信號為低電平時放電；
[0015]初始化單元，用于根據(jù)所述的供電電平對邊沿計(jì)數(shù)單元進(jìn)行初始化。
[0016]本發(fā)明的邊沿信號計(jì)數(shù)裝置中各個功能單元可以集成為計(jì)數(shù)芯片。
[0017]本發(fā)明中，通過初始化，可以對邊沿計(jì)數(shù)單元置任意數(shù)，根據(jù)需要設(shè)定，通常為置“零”(即清零)。
[0018]當(dāng)電源線信號為高電平時，充電單元充電，當(dāng)充電單元提供的電平達(dá)到高電平時，邊沿計(jì)數(shù)單元和初始化單元上電成功。
[0019]為保證邊沿信號計(jì)數(shù)裝置正常工作，邊沿信號的低電平的持續(xù)時長，必須小于充電單元的供電電平由高電平降低至低電平所需的時長。
[0020]所述的邊沿計(jì)數(shù)單元包括若干個串聯(lián)的D觸發(fā)器，以各個D觸發(fā)器的輸出端輸出計(jì)數(shù)結(jié)果，其中:
[0021]第一個D觸發(fā)器的時鐘信號輸入端與電源線連接，相鄰兩個D觸發(fā)器中，后一個D觸發(fā)器的時鐘信號輸入端與前一個D觸發(fā)器的反向輸出端連接；
[0022]各個D觸發(fā)器的復(fù)位端與初始化單元連接，各個D觸發(fā)器反向輸出端與觸發(fā)端連接。
[0023]本發(fā)明中未作特殊說明，第一個D觸發(fā)器是指根據(jù)計(jì)數(shù)單元中最低位對應(yīng)的D觸發(fā)器。相鄰兩個D觸發(fā)器中以相對低位的D觸發(fā)器作為前一個，相對高位的D觸發(fā)器作為后一個。
[0024]D觸發(fā)器可以為上升沿計(jì)數(shù)，也可以為下降沿計(jì)數(shù)，可根據(jù)需求選擇。
[0025]D觸發(fā)器的個數(shù)越多，邊沿計(jì)數(shù)單元對應(yīng)的計(jì)數(shù)范圍越大。作為優(yōu)選，所述的邊沿計(jì)數(shù)單元包括至少兩個串聯(lián)的D觸發(fā)器。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的邊沿計(jì)數(shù)單元包括3?100個串聯(lián)的D觸發(fā)器。
[0026]所述的充電單元包括二極管，所述二極管的陽極與電源線連接，陰極通過一儲能元件接地，所述的充電單元通過二極管的陰極為邊沿計(jì)數(shù)單元和初始化單元提供供電電平。
[0027]所述的充電單元包括NPN三極管，所述NPN三極管的集電極和基極連接后與電源線連接，發(fā)射極通過一儲能元件接地，所述的充電單元通過NPN三極管的發(fā)射極為邊沿計(jì)數(shù)單元和初始化單元提供供電電平。
[0028]所述的充電單元包括PNP三極管，所述PNP三極管的集電極和基極連接后通過一儲能元件接地，發(fā)射極與電源線連接，所述的充電單元通過PNP三極管的集電極或基極為邊沿計(jì)數(shù)單元和初始化單元提供供電電平。
[0029]儲能元件應(yīng)理解為可以進(jìn)行充放電的電子元件。作為優(yōu)選，所述的儲能元件為充電電容或M0S管。由于充電電容與傳統(tǒng)的CMOS工藝不兼容，因此可以使用與CMOS工藝兼容性好的M0S管作為等效電容作為儲能元件，便于集成，使用M0S管時，該M0S管的源極和漏極短接，形成等效電容。
[0030]通過二極管防止充電電容反向放電，導(dǎo)致邊沿信號不穩(wěn)，使計(jì)數(shù)結(jié)果出現(xiàn)錯誤。
[0031]本發(fā)明還提供了一種LED驅(qū)動器，包括上述的邊沿信號計(jì)數(shù)裝置，以及用于根據(jù)邊沿信號計(jì)數(shù)裝置的計(jì)數(shù)結(jié)果驅(qū)動LED的驅(qū)動單元。
[0032]驅(qū)動單元可以根據(jù)驅(qū)動需要采用現(xiàn)有的LED驅(qū)動電路實(shí)現(xiàn)。
[0033]發(fā)明的有益效果
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中利用邊沿信號計(jì)數(shù)裝置，通過對電源線輸入的邊沿信號進(jìn)行計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)對驅(qū)動單元的控制進(jìn)而驅(qū)動LED完成七彩發(fā)光，只需要一根電源線和地線，不需要額外的信號線，有利于實(shí)現(xiàn)LED驅(qū)動器的芯片集成。
[0035]對附圖的簡要說明
[0036]圖1為本實(shí)施例的LED驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0037]圖2為本實(shí)施例的邊沿計(jì)數(shù)單元的電路原理圖；
[0038]圖3為本實(shí)施例的充電單元的電路原理圖；
[0039]圖4為本實(shí)施例的初始化單元的電路原理圖；
[0040]圖5為本實(shí)施例的邊沿信號計(jì)數(shù)裝置的時序圖。
[0041 ]發(fā)明實(shí)施例
[0042]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0043]如圖1所示(虛線框所示部分)，本實(shí)施例的邊沿信號計(jì)數(shù)裝置，包括:
[0044]邊沿計(jì)數(shù)單元，用于對電源線輸入的邊沿信號的邊沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，并輸出計(jì)數(shù)結(jié)果；
[0045]充電單元，用于根據(jù)電源線輸入的邊沿信號為邊沿計(jì)數(shù)單元和初始化單元提供供電電平，當(dāng)邊沿信號為高電平時充電，當(dāng)邊沿信號為低電平時放電；
[0046]初始化單元，用于根據(jù)所述的供電電平對邊沿計(jì)數(shù)單元進(jìn)行初始化。
[0047]圖2為本實(shí)施例的邊沿計(jì)數(shù)單元，包括若干個串聯(lián)的帶低電平復(fù)位的時鐘上升沿觸發(fā)D觸發(fā)器，以各個D觸發(fā)器的正向輸出端輸出計(jì)數(shù)結(jié)果。本實(shí)施例中邊沿計(jì)數(shù)單元包括3個D觸發(fā)器，分別為第一 D觸發(fā)器F1、第二 D觸發(fā)器F2和第三D觸發(fā)器F3，對應(yīng)的輸出端分別為Q1、Q2和Q3，對應(yīng)的計(jì)數(shù)結(jié)果從低到高依次為Q1、Q2、Q3。
[0048]第一D觸發(fā)器的時鐘信號輸入端CK1與電源線連接，第一D觸發(fā)器的反向輸出端QB1和第二 D觸發(fā)器的時鐘信號輸入端CK2連接，第二 D觸發(fā)器的反向輸出端QB2和第三D觸發(fā)器的時鐘信號輸入端CK3連接；
[0049]各個D觸發(fā)器的復(fù)位端(包括復(fù)位端RD1、復(fù)位