原创 基于RGB彩灯控制器设计

简介：

     LPD6803是专为LED灯光系统设计的驱动芯片，它采用先进的高压CMOS工艺，提供三路恒流驱动和灰度调制输出，特别适合离散的多灰度全彩色灯光系统。

    LPD6803芯片包括串行移位寄存器和级联驱动短路，灰度数据在时钟上沿移入串行移位寄存器，转储后经脉宽转为3端口并行输出，串行移位寄存器和灰度计数器可以有不同的时钟信号控制。同时，LPD6803将数据和控制信号经内部驱动后输出给下一级电路。

LPD6803的基本框图和基本时序及案例

A、           先移入32BIT的‘0’作为起始帧，再移入各数据帧，起始帧和数据帧均是高位先移入，每个数据位在DCLK上升沿被打入；

B、            第一个数据帧是对应距移入端最近LED灯，其格式包括1比特起始位 ‘1’ + 三组 5 比特的灰度值；

C、            依次移入各点数据后，加对应点数的附加脉冲，新数据即开始失效。

控制电路与软件设计参考：

通过CMODE管脚的设置，LPD6803的灰度计数器可采用DCLK作为时钟源(CMODE=0)，也可以用内置的1.2MHz(误差±15%)震荡器输出作为时钟源(CMODE=1或悬空)，前者一般配合基于CPLD/FPGA等成本较高的控制系统，后者则常用于低成本的单片机控制系统。

在CMODE=1模式，MCU通过SPI或二根GPIO口线把显示数据打入芯片，其后各芯片按照打入的灰度值自动产生相应占空比的驱动输出，数据传输完毕后，MCU可以处理其他事务，此期间各LPD6803将继续保持原占空比的驱动输出(FREE_RUN模式)，直至MCU发出下一组的更新数据为止。

注意：在DCLK的上升沿把所有数据打入芯片的过程结束后，需要多发送若干个DCLK脉冲(DIN=0)，原则上传输链中有多少组点就多发相应数目的脉冲，这是为了让后续芯片内置的锁相再生电路能够正常工作所必须的。

为了使LPD6803仅用较少的数据产生更细腻的灰度层次，当GMODE=0/CMODE=0时，芯片内置的SUPER_PWM机制可以把5比特的数据转换为非线性的256及灰度输出，最小开启宽度为1T，最大开启宽度为256T(T为灰度时钟源周期)。

当GMODE=1或悬空时，输出为线性32级灰度，最小开启宽度为4T，最大开启宽度为128T。

C51例程：

//SDO,SCK为数据和移位输出口，位变量，nDots为灯的个数

//本程序仅适用于GMODE=1,CMODE=1的情况

//首先输出32个‘0’的起始帧

SCLK = 0;

SDO = 0;

for(i=0; i < 32; i++)

{SCLK = 1; SCLK = 0;}

     //再输出nDots 点的数据，这里假设个点的颜色都是(dr , dg , db)

     //dr ,dg , db 为红绿兰的灰度值 0---31

         for(i=0 ; i < nDots ; i++)

         {

          SDO = 1 ; SCLK = 1; SCLK = 0;  //首先输出1个‘1’起始帧

             // 输出5位红色数据

             mask = 0x10;

             for(j=0; j < 5; j++)

             {

               if(mask & dr)  SDO =1;

                else  SDO = 0;

                SCLK = 1; SCLK = 0;

                mask >>= 1;

}

//输出5位绿色数据

mask = 0x10;

             for(j=0; j < 5; j++)

             {

               if(mask & dg)  SDO =1;

                else  SDO = 0;

                SCLK = 1; SCLK = 0;

                mask >>= 1;

}

//输出5位兰色数据

mask = 0x10;

             for(j=0; j < 5; j++)

             {

               if(mask & db)  SDO =1;

                else  SDO = 0;

                SCLK = 1; SCLK = 0;

                mask >>= 1;

}

}

  //输出完nDots的数据后，还要补nDots 个脉冲

  SDO = 0;

for(i=0; i < nDots; i++)

{SCLK = 1; SCLK = 0;}

  //传输结束

Delay();  // 这里加延时，或转去做其他处理待到一定时间后(比如1/30秒)，再//过来刷新显示