[发明专利]基于无线通信的LED驱动调光芯片

说明书

技术领域

本发明属于LED驱动控制技术领域，尤其涉及无线通信方式下的LED驱动芯片。

背景技术

目前，在照明领域中，由于应用场合的需要，对LED灯光的颜色及亮度提出了不同要求。比如在商业娱乐、办公等公共场所，不同区域对灯光的色温及亮度需求不同，即使在同一区域，不同时间段或不同情境下也存在着不同亮度及色温的需求。市面上的智能照明系统一般都是采用蓝牙或WIFI（Wireless Fidelity）作为无线接收和发送模块，搭载一个低配置MCU(Micro Control Unit)，处理无线通信系统中传输的数据，从中获取控制信号和显示数据。但是由于MCU作为处理单元，有很多功能处于未使用状态，造成利用率较低；同时，新灯点加入网络一般是在数据可以双向传输模式下进行的，这样就限制了在单向传输模式下芯片的应用场合。随着价格与性能日益成为消费者的关注目标，研究一款成本低、高性能、功能齐全且符合市场需求的无线LED驱动芯片就显得意义更加重大，以ASIC(Application Specific Integrated Circuit)芯片来取代通用的MCU作为信号处理单元，在节省成本的同时提高传输的效率。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于无线通信方式的LED驱动调光芯片，旨在替代目前调光系统中的控制单元MCU，节省成本。

本发明是这样实现的，一种基于无线通信方式的LED驱动调光芯片，所述芯片包括内部环振、采样时钟提取电路、同步滤波电路、密勒码解码电路、协议解析电路、PWM渐变输出电路、I2C总线接口电路和信号编码电路。

上电时芯片通过I2C总线接口电路将非易失性存储单元中的地址信息配置给驱动芯片，芯片默认该地址信息为信号传输过程中的受控地址。

信号采用单线传输，利用密勒码作为信道码元进行信号传输，节省传输带宽。

传输数据波特率在一定范围内，利用内部环振准确获取采样时钟，正确对串行数据进行密勒码解码，恢复原始数据。

数据传输的帧格式由帧头、指令和数据三个部分组成，协议解析模块根据数据帧中不同的指令信息完成不同的功能。

配置地址信息和亮度值信息时，将地址和亮度值通过I2C总线存储到非易失性存储单元中，在下次上电时，将地址信息和亮度值信息配置给芯片。

接收完一帧数据后，内部信号编码模块根据密勒码编码原理，将应答信号、存储器亮度值信息或外围传感器数据编码打包后传输到无线发射模块中去。

芯片在刷新率不满足人眼视觉暂留要求时，将PWM波渐变输出，实现亮度平滑过渡。

芯片在上电后，通过I2C总线接口电路将非易失性存储单元中的地址信息配置给驱动芯片；所述驱动芯片接收无线射频模块的串行数据；在信号传输过程中根据接收到的单线信号，产生同步采样时钟，并采集数据，进而对单线信号进行密勒码解码；协议解析模块对数据帧进行解包操作，提取帧头、指令和数据信息，将匹配本地地址信息的数据接收下来，并根据本地解码得到的数据对显示输出模块进行控制，从而实现显示输出，同时通过I2C总线接口电路将解码得到的数据存储到非易失性存储单元中；芯片在接受到固定比特数的数据后，将所应答信号、存储器亮度值信息或外围传感器数据根据密勒码编码原理，将数据编码打包后传输到无线发射模块中去。

本发明的有益效果是：传输信号只需要进行简单的串行编码，即可实现可靠高效的数据传输；芯片上电后支持自行配置地址信息和外部设置地址信息；本设计满足无线传输模式下，各驱动芯片的工作状态可独立于其他驱动芯片的工作状态，实现智能调光的要求。

附图说明

图1为本发明的芯片架构图；

图2为本发明实现的LED驱动芯片单线传输示意图；

图3为本发明地址配置方式示意图；

图4为本发明所用的密勒码编码协议；

图5为本发明数据帧格式示意图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现功能及效果，下面结合实施方式并配合附图详细予以详细说明。