CN211047304U - 车用led显示灯控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及控制技术领域，公开了一种车用LED显示灯控制电路，包括控制信号生成模块、数据保持模块、LED驱动模块和LED光源组；所述LED驱动模块为至少一个恒流驱动电路，每个恒流驱动电路连接LED光源组中的多个LED灯，所述恒流驱动电路分时导通连接的多个LED灯。本实用新型通过一个恒流驱动电路在一段很短的时间段内只驱动一个LED，轮流循环驱动每一个LED，减少恒流电路，大幅度降低成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及控制技术领域，尤其涉及一种车用LED显示灯控制电路。
背景技术
参见附图1,随着LED照明技术在汽车上的广泛应用，利用LED在汽车上进行动态照明显示也越来越普及。例如流水式转向灯及氛围灯等。该系统一般由多个LED构成，由控制系统按照程序设定的时间与顺序点亮各个LED, 从而形成动态显示的效果。系统一般由智能控制模块、数据移位与保持模块、LED驱动模块和LED光源组组成。
其中智能控制模块一般由MCU构成。数据移位与保持模块是为了减少对MCU输入输出引脚数量的要求。因为多个LED如果直接由MCU控制则需要多个MCU的输入输出引脚，而有了数据移位与保持模块后，MCU只需要数据与时钟两个引脚将LED开关数据串行输入数据移位与保持模块。从而降低了MCU的成本。而数据移位与保持模块可以使用专用的逻辑芯片，价格低廉，从而降低了整个系统的成本。LED驱动模块一般是恒流驱动电路，因为LED一般都工作在恒流工作模式下。LED光源组就是各个LED的组合。
参见附图2，每个LED都需要一个恒流驱动电路来使其工作在恒流工作模式，当LED数量较多时，恒流驱动电路的数量也会相应地增多，从而增加整个电路的成本。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种车用LED显示灯控制电路，通过一个恒流驱动电路在一段很短的时间段内只驱动一个LED，轮流循环驱动每一个LED，减少恒流电路，大幅度降低成本。
本实用新型采取的技术方案是：
一种车用LED显示灯控制电路，其特征是，包括控制信号生成模块、数据移位保持模块、LED驱动模块和LED光源组；所述控制信号生成模块，用于生成第一时钟信号以及数据信号，并传送至所述数据移位保持模块；所述数据移位保持模块包含移位寄存器，所述数据移位寄存器用于根据所述第一时钟信号对所述数据信号进行数据移位，数据移位保持模块生成驱动控制信号传送至所述LED驱动模块；所述LED驱动模块，用于根据所述驱动控制信号驱动所述LED光源组中的相应LED灯点亮；所述LED驱动模块为至少一个恒流驱动电路，每个恒流驱动电路连接LED光源组中的多个LED灯，控制信号生成模块包括分时导通单元，所述恒流驱动电路根据分时导通单元的信号分时导通连接的多个LED灯。
进一步，所述分时导通单元的时间间隔小于0.05。
进一步，所述恒流驱动电路分时导通时，LED灯的导通电流是原电流的N倍，N为恒流驱动电路连接的LED灯的个数。
进一步，数据移位保持模块还包括数据保持寄存器，所述数据保持寄存器连接至数据移位寄存器，所述数据移位寄存器与数据保持寄存器的每一位并行对应连接。
进一步，所述控制信号生成模块生成第二时钟，所述数据保持寄存器用于根据所述第二时钟信号对所述数据信号进行数据保持。
进一步，所述控制信号生成模块为MCU，所述分时导通单元集成于所述MCU中。
进一步，所述数据移位保持模块使用芯片74HC594或74HC595。
进一步，所述数据移位保持模块为多个,通过芯片级联方式控制多个LED灯。
本实用新型的有益效果是：
（1）几个LED共用一个恒流驱动电路，以及数据串行输出大幅减少MCU引脚数量，降低电路成本；
（2）采用分时导通机制，利用人眼视觉暂留效应，感觉不到每个LED灯的闪烁；
（3）通过增加流过LED灯的电流，使LED的亮度基本保持不变；
（4）通过并行连接的数据移位寄存器与数据保持寄存器，实现预定LED灯的点亮操作。
附图说明
附图1是常见的LED灯动态控模块布置图；
附图2是现有技术中的LED恒流驱动电路示意图；
附图3是本实用新型的LED恒流驱动电路示意图；
附图4是在附图3的基础上，在数据移位寄存器的每一位再加一级数据保存寄存器的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型车用LED显示灯控制电路的具体实施方式作详细说明。
参见附图1、3，车用LED显示灯控制电路包括控制信号生成模块、数据移位保持模块、LED驱动模块和LED光源组；所述控制信号生成模块，用于生成第一时钟信号（图中的clk1）以及数据信号，并传送至所述数据移位与保持模块；所述数据移位与保持模块用于根据所述时钟信号对所述数据信号进行数据移位，并生成驱动控制信号传送至所述LED驱动模块；所述LED驱动模块用于根据所述驱动控制信号驱动所述LED光源组中的相应LED灯点亮。
LED驱动模块为至少一个恒流驱动电路，每个恒流驱动电路连接LED光源组中的多个LED灯，控制信号生成模块包括分时导通单元，所述恒流驱动电路根据分时导通单元的信号分时导通连接的多个LED灯。
参见附图4，数据移位保持模块还包括数据保持寄存器，所述数据保持寄存器连接至数据移位寄存器，所述数据移位寄存器与数据保持寄存器的每一位并行对应连接。所述控制信号生成模块生成第二时钟信号（图中clk2），所述数据保持寄存器用于根据所述第二时钟信号对所述数据信号进行数据保持。
本实用新型通过减少恒流驱动电路的数量，使几个LED共用一个恒流驱动电路，则可以大幅降低电路成本。
几个LED共用一个恒流驱动电路时需要采用分时导通机制，即一个恒流驱动电路在一段很短的时间段内只驱动一个LED，轮流循环驱动每一个LED。由于时间间隔很短，利用人眼视觉暂留效应使人眼并感觉不到每个LED轮流循环点亮时的闪烁。设置分时导通单元的时间间隔小于0.05s，即可实现人眼视觉暂停，感觉LED灯组的所有LED灯都处于持续被点亮状态。
参见附图3,图中D1、D2、D3、D4共用一个恒流驱动电路，采用分时导通机制。在t1时刻，D1导通；在t2时刻，D1关闭，D2导通；在t3时刻，D2关闭，D3导通；在t4时刻，D3关闭，D4导通；然后再从t1时刻开始下一轮循环。由于每个LED导通时间都很短，使得其中一个LED（比如D1）的一个点亮循环（从点亮到再次点亮）的时间周期很短。由于人眼具有视觉暂留效应，因此觉察不到LED明暗交替的变化。由于每个LED不是持续导通，而是只导通几分之一的时间，在图中是四个LED共用一个恒流驱动电路，因此是1/4的时间。如果这时LED的电流与持续导通的LED的电流相同的话，则由于LED在3/4的时间内是熄灭的，虽然人眼有视觉暂留效应，不会察觉到LED的熄灭。
但是，LED的平均亮度会减小很多。因此需要增加LED的导通电流。由于LED的发光强度正比于流过LED的电流值，增加LED的电流值就可以增加LED亮度，从而利用人眼的视觉暂留效应，在LED熄灭的这段时间内弥补LED因熄灭而导致亮度衰减。如果持续导通时LED的电流是i1，则分时导通时的LED的导通电流是N x i1。倍数N可根据具体电路中有几个LED共用一个恒流驱动电路及不同型号的LED来取值。
在附图3中，如果要点亮的LED灯的顺序不是依次逐个点亮的，比如要点亮中间几个LED灯，但由于数据是依次串行输入的，点亮中间LED灯的数据必然会先经过前面的数据寄存器，造成前面的LED灯先被点亮，然后再点亮中间的LED灯。
此问题可通过以下方法解决，参见附图4,在数据移位寄存器与驱动电路中间为数据保存寄存器，数据保持寄存器的位数与数据移位寄存器的位数一一对应。数据移位寄存器与数据保持寄存器之间是并行连接。在数据移位寄存器的数据被更改的过程中，没有时钟脉冲(图4中的clk2)去触发数据保持寄存器的值更改，则数据保持寄存器的值将保持不变。当数据移位寄存器的数据被更改后，只需要一个时钟脉冲(图4中的clk2)，即可将数据打入数据保持寄存器中，再由数据保持寄存器的输出去控制LED的点亮。这样就不会产生不想被点亮的LED也会因为在数据移位过程中被点亮的情况发生了。当然MCU的I/O口也需要多用一个来产生clk2的时钟信号。
在实际应用中可以选用内部已经集成了数据移位寄存器和数据保持寄存器的芯片，如74HC594，74HC595等，可以直接与MCU相连接。当LED数量较多时，可以采用芯片级联的方式实现控制。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种车用LED显示灯控制电路，其特征在于：包括控制信号生成模块、数据移位保持模块、LED驱动模块和LED光源组；所述控制信号生成模块，用于生成第一时钟信号以及数据信号，并传送至所述数据移位保持模块；所述数据移位保持模块包含数据移位寄存器，所述数据移位寄存器用于根据所述第一时钟信号对所述数据信号进行数据移位，数据移位保持模块生成驱动控制信号传送至所述LED驱动模块；所述LED驱动模块，用于根据所述驱动控制信号驱动所述LED光源组中的相应LED灯点亮；所述LED驱动模块为至少一个恒流驱动电路，每个恒流驱动电路连接LED光源组中的多个LED灯，控制信号生成模块包括分时导通单元，所述恒流驱动电路根据分时导通单元的信号分时导通连接的多个LED灯。
2.根据权利要求1所述的车用LED显示灯控制电路，其特征在于：所述分时导通单元的时间间隔小于0.05。
3.根据权利要求1所述的车用LED显示灯控制电路，其特征在于：所述恒流驱动电路分时导通时，LED灯的导通电流是原电流的N倍，N为恒流驱动电路连接的LED灯的个数。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车用LED显示灯控制电路，其特征在于：数据移位保持模块还包括数据保持寄存器，所述数据保持寄存器连接至数据移位寄存器，所述数据移位寄存器与数据保持寄存器的每一位并行对应连接。
5.根据权利要求4所述的车用LED显示灯控制电路，其特征在于：所述控制信号生成模块生成第二时钟，所述数据保持寄存器用于根据所述第二时钟信号对所述数据信号进行数据保持。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的车用LED显示灯控制电路，其特征在于：所述控制信号生成模块为MCU，所述分时导通单元集成于所述MCU中。
7.根据权利要求5所述的车用LED显示灯控制电路，其特征在于：所述数据移位保持模块使用芯片74HC594或74HC595。
8.根据权利要求7所述的车用LED显示灯控制电路，其特征在于：所述数据移位保持模块为多个,通过芯片级联方式控制多个LED灯。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110798945A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-02-14 | 上海摩特尼克汽车科技有限公司 | 车用led显示灯控制电路 |
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2019
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