基于NCP5623的RGB—LED驱动电路设计

吴红雪

摘 要：本文從电路设计和软件编程两个方面详细探讨了基于NCP5623的RGB-LED驱动电路设计方案。

关键词：NCP5623；RGB-LED；驱动电路

1 硬件设计

本设计采用51单片机作为核心控制器，选用NCP5623作为驱动芯片。NCP5623是美国的安森美半导体公司推出的带I2C接口的LED驱动器，内部有3个独立工作的通道，可用于驱动RGB-LED。由于51单片机本身没有集成I2C接口，可任选两个I/O管脚与NCP5623的SDA和SCL脚相连，用软件模拟通讯协议。51单片机通过I2C总线向NCP5623发送命令，可实现RGB-LED三种颜色的亮度单独调整，渐进调光等功能。设计硬件电路图如图1所示。RSET为基准电流端的外接电阻，用于设定LED的最大工作电流ILED（max），工作电流的计算公式：

式中UREF为NCP5623的内部基准电压源600mV；n为步进量，其值由控制命令中的参数确定，1？燮n？燮31。需要注意的是当n=31时，应按照n=30来计算，以避免电流计算公式中出现分母为零的情况。

2 软件设计

51单片机通过普通I/O口模拟I2C总线的技术已经非常成熟，这里不再赘述。对于本设计而言，软件工作的重点是根据NCP5623的数据手册所提供的命令设计子函数，NCP5623的内部寄存器各位分配情况如表1所示。

该器件的每一个命令为1个字节，通过I2C总线将这一个字节传输出去即可实现相应的控制功能。在这一个字节中，最高三位表示命令类型，低五位用来表示命令参数。比如010表示对红灯进行控制，后五位则表示控制的目标亮度相关参数n，下面给出每个命令的子程序实现流程，其中Start_I2C（ ）是I2C总线启动函数，Stop_I2C（ ）是I2C总线停止函数，ACK（ ）是I2C总线应答函数，SendByte（ ）是传输数据函数，data值由表1可得到。

表中的$70代表NCP5623的器件地址。

Start_I2C（ ）；

SendByte（0x70）；

ACK（ ）；

SendByte（data）；

ACK（ ）；

Stop_I2C（ ）；

其中data=0x00时，实现三个灯全灭的功能；当data取值为0x20～0x3f时，可同时控制三个灯的亮度；当data取值为0x40～0x5f时，可以单独控制红灯的亮度；当data取值为0x60～0x7f时，可以单独控制绿灯的亮度；当data取值为0x80～0x9f时，可以单独控制蓝灯的亮度。

NCP5623自带亮度渐进调整命令，子程序实现流程如下：

Start_I2C（ ）；

SendByte（0x70）；

ACK（）；

SendByte（data1）；

ACK（）；

SendByte（data2）；

ACK（ ）；

SendByte（data3）；

ACK（ ）；

Stop_I2C（ ）；

当data1取值为0x20～0x3f，data2取值为0xa0～0xbf时，可实现灯光渐亮调整。由于data1表示起始亮度值，data2表示目标亮度值，所以data1的低五位值一定要小于data2的低五位值，data3表示亮度调整的步进时间。

当data1取值为0x20～0x3f，data2取值为0xc0～0xdf时，可实现灯光渐暗调整，此时须保证data1的低五位值大于data2的低五位值。

3 总结

本文设计了一种基于单片机的RGB-LED驱动电路。根据功能需求，采用了NCP5623芯片，给出了电路图和主要命令程序，将不同命令程序组合起来，可以实现多种颜色变化和多层次亮度调整，有非常强的实用价值。

参考文献

[1]林立.单片机原理及应用——基于Prot

eus和Keil C（第4版）[M].电子工业出版社，2018.

[2]NCP5623 Triple Output I2C Controlle

d RGB LED Driver.october.2008.