专利名称：一种由rgb三基色组成颜色可调的指示灯电路及装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于指示灯控制技术领域，尤其涉及一种由RGB三基色组成颜色可调 的指示灯电路及装置。
背景技术：
现有技术中，在电视机上通常只做了一种或者两种颜色的LED灯指示，如中国专 利申请200420098095. 7号揭示了一种电视机双色LED指示灯控制电路，包括CPU和双色 LED指示灯，所述CPU的控制IO 口分别连接有两个处于相反工作状态的三极管，利用控制 IO 口输出的高低电平状态实现对所述三极管的通断控制，进而控制两种颜色的LED指示灯 轮流切换输出，实现对电视机工作状态的正确指示。但现有技术的缺陷在于LED灯颜色亮 度、变化均不可调，只能固定显示，用户不能根据其需要对LED灯的颜色、亮度以及变化做 出调整。
发明内容本实用新型提供了 一种由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路及装置，旨在解 决现有技术的LED灯颜色亮度、变化均不可调，只能固定显示的问题。本实用新型是这样实现的，一种由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路，包括 电路控制器芯片(Ul)、发光二极管(D2)、三极管Oil)和隔离二极管(Dl)，所述电路控制器 芯片(Ul)的输出端LED1、LED2、LED3分别连接到发光二极管(拟)的蓝、绿、红二极管，输出 端LEDO连接三极管Oil)的基极，所述三极管Oil)的发射极连接隔离二极管(Dl)，所述隔 离二极管(Dl)连接5V电源。本实用新型的技术方案还包括所述由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路还 包括I2C总线匹配电阻(R2、R3)，所述电路控制器芯片(Ul)连接I2C总线匹配电阻(R2、 R3)。本实用新型的技术方案还包括所述由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路还 包括LED灯限流电阻(Rl)、红色LED灯限流电阻(R4)、绿色LED灯限流电阻(肪)和蓝色LED 灯限流电阻(R6)，所述LED灯限流电阻(Rl)两端分别连接隔离二极管(Dl)和5V电源，所 述电路控制器芯片(Ul)的输出端LED1、LED2、LED3分别通过红色LED灯限流电阻(R4)、绿 色LED灯限流电阻(肪)和蓝色LED灯限流电阻(R6)连接到发光二极管(拟)红、绿、蓝二 极管。本实用新型的技术方案还包括所述由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路 还包括驱动电阻(R7)、限流电阻(R8)、上拉电阻(R9)，所述电路控制器芯片(Ul)的输出 端LEDO分别连接驱动电阻(R7)和上拉电阻(R9)，所述驱动电阻(R7)另一端连接三极管 (Ql)的基极，所述上拉电阻(R9)另一端连接3. 3V电源，所述限流电阻(R8) —端连接三极 管Oil)的集电极，另一端连接3. 3V电源。本实用新型的技术方案还包括所述由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路还包括旁路电容(Cl、C2)，所述旁路电容(C1、C2)与电路控制器芯片(Ul)相连。本实用新型的技术方案还包括所述电路控制器芯片(Ul)在闪烁模式下工作频 率范围为0. 09-24HZ，工作在PWM模式时，PWM输出频率范围为MHz_6. 25KHz。本实用新型采取的另一技术方案还包括一种由RGB三基色组成颜色可调的指示 灯装置，包括主控制芯片和RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路，所述RGB三基色组成颜 色可调的指示灯电路包括电路控制器芯片(Ul)和LED灯，所述电路控制器芯片(Ul)通过 I2C总线与主控制芯片通讯，所述主控制芯片对电路控制器芯片(Ul)写寄存器实现其输出 端LEDO、LED1、LED2、LED3的电平变化或LED阴极的PWM波形变化。本实用新型的技术方案还包括所述由RGB三基色组成颜色可调的指示灯装置还 包括发光条，所述发光条设置于LED灯前面，所述发光条为透明体，可以集成所述的LED灯， 让LED灯光均勻地散射出来。本实用新型的技术方案还包括所述电路控制器芯片(Ul)在闪烁模式下工作频 率范围为0. 09-24HZ，工作在PWM模式时，PWM输出频率范围为MHz_6. 25KHz。本实用新型的技术方案具有如下优点或有益效果本实用新型的由RGB三基色组 成颜色可调的指示灯电路或装置可使电视机在开机过程中实现多种颜色渐变、闪烁等，并 在开机状态下，用户可以个性化地自主选择自己喜欢的LED颜色或者LOGO颜色，实现无穷 多种颜色可选，满足用户不同的需求。
附图1是本实用新型的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路的电路原理图；附图2是本实用新型的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。请参阅图1，为本实用新型的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路的电路原 理图。本实用新型的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路包括集成电路控制器芯片 U1、发光二极管D2、LED灯限流电阻Rl、R4、R5、R6、12C总线匹配电阻R2、R3、三极管Q1、Q1 驱动电阻R7、限流电阻R8、LED0上拉电阻R9和隔离二极管D1。发光二极管D2由红绿蓝三 个独立二极管组成。电路控制器芯片Ul的输出端LED1、LED2、LED3分别通过LED灯限流电 阻R6、R5、R4连接到发光二极管D2蓝、绿、红二极管，输出端LEDO连接上拉电阻R9和Ql驱 动电阻R7，Q1驱动电阻R7另一端连接三极管Ql基极，三极管Ql集电极连接限流电阻R8， 发射极连接隔离二极管D1，隔离二极管Dl另一端连接LED灯限流电阻R1。电路控制器芯 片U1SCL、SDA管脚分别连接I2C总线匹配电阻R2、R3，并通过I2C总线和电视机主MCU通 讯。电路控制器芯片Ul还与旁路电容C1、C2相连，以起到滤波作用。在本实用新型实施方 式中，电路控制器芯片Ul采用PCA9632。下面以在电视机为例，介绍本实用新型的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电 路的实现过程。本实用新型实施方式中，电视机主MCU对电路控制器芯片Ul写寄存器实现其输出端LEDO、LEDl、LED2、LED3的电平变化或LED阴极的PWM波形变化，从而实现LED灯 的颜色亮度变化。由于发光二极管D2的RGB三种颜色是集成在一起的，所以，当LED灯的 R、G、B三种颜色亮度变化时，其显示出的整体颜色效果就会跟随变化。 各信号在不同状态的电平值和波形状况如下
LEDOLEDlLED2LED3待机(Mandby)HighHighHighLow开机过程(Turning)LowOFF LOW PWMOFF LOW PWMOFF LOW PWM开机稳、定(TurnOn)LowPWMPWMPWM其中，OFF 表示为关闭状态，该信号脚处于断开状态；Low 表示为低电平信号，默 认为OV ；High 表示为高电平信号，默认为3. 3V ；PWM 表示为PWM信号，一种频率可调的矩 形波信号，默认高电平为3. 3V，低电平为0V。本实用新型的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路在待机状态发光二极管 D2发光实现过程为交流电上电后电视机处于待机状态，此时+3. 3V正常输出，+5V没有输 出，电路控制器芯片Ul可以正常工作，此时电路控制器芯片Ul的SDA、SCL受主MCU的I2C 通讯控制，可以对电路控制器芯片Ul寄存器进行读写控制，实现对电路控制器芯片Ul的1、 2、3、4脚信号(分别为LEDO、LEDl、LED2、LED3)的电平配置。LEDO被设置为高电平时，驱动 三极管Ql导通，这样+3. 3V通过限流电阻R8连接到了发光二极管D2的阳极，隔离二极管 Dl起隔离作用，以免+3. 3V串入+5V电路网络；同时，电路控制器芯片Ul的LED3被设置为 低电平，所以发光二极管D2的红色LED 二极管R导通，红色LED 二极管可以正常发光，同时 因电路控制器芯片Ul的LED1、LED2为高电平，所以绿色和蓝色LED 二极管截止，从而实现 待机状态时红灯亮。基于此原理，由于发光二极管D2的红绿蓝三个发光二极管是独立的， 所以只要配置好LED1、LED2、LED3的电平值，就可自主实现待机时需要亮灯的状态，比如红 色、绿色、蓝色、黄色、青色、紫色、白色的LED灯发光，而调节LED灯限流电阻R4、R5、R6和限 流电阻R8的电阻值的大小可实现不同明暗程度的发光。本实用新型的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路在开机过程中发光二极 管D2发光实现过程为主MCU在Mandby状态接收开机指令后让主电源开机并输出+5V电 压，同时主MCU完成各种初始化动作后发出I2C指令，对电路控制器芯片Ul的寄存器进行 合理的配置，让1^00、1^01、1^02、1^03的输出信号自主可调比如可让其关闭输出、输出高 电平、输出低电平、输出PWM信号。可对LEDO、LEDU LED2、LED3其中一路单独调为某一个 输出，也可对几路做配置，完全取决于对电路控制器芯片Ul相关寄存器的设置。本实用新型的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路实现开机过程LED灯闪烁 原理为开机后，设置LEDO为低电平，Ql截止，+3. 3V不对发光二极管D2供电，只有+5V对 发光二极管D2供电，通过限流电阻Rl和隔离二极管Dl对发光二极管D2供电，当设置寄存 器的相应bit位后，使LED1、LED2、LED3的输出为OFF状态，此时发光二极管D2无法导通，
5LED不发光；当设置寄存器的相应位使得LEDl、LED2、LED3的输出为低电平状态时，此时发 光二极管D2导通，LED发光，发光的颜色完全可以根据需要做相应设置，比如需要白色，则 LED1、LED2、LED3同时发光，需要红、绿、蓝单色发光则可设置LED1、LED2、LED3为独立输出 低电平。同时可以调节LED灯限流电阻Rl、R4、R5、R6的阻值让LED红绿蓝单色颜色亮度 产生差异，使得组合的颜色产生变化。为了让LED发光产生间断性亮暗变化，时间可随意设 定，比如暗0. 5秒钟再亮0. 5秒钟，可以通过主MCU计时器做时间控制，0. 5秒计时一到就对 电路控制器芯片Ul做设置，确保LED1、LED2、LED3的输出为以上所述的设置。当然，为了实 现以上亮暗变化，也可设置LED1、LED2、LED3为PWM波形输出，当输出PWM波处在高电平时， 因为发光二极管D2具有一定的导通电压，此时发光二极管D2无法导通，也就是LED无法发 光，当输出PWM波处在低电平时，发光二极管D2的阳极电压足以使其导通，LED可正常发光， 同样实现了亮暗变化，可设置其中一路输出，也可对几路做配置，其亮暗间隔时间同样可以 对相应寄存器做设置，可实现0. 09Hz-24Hz频率变化。本实用新型的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路实现开机过程LED灯渐变 原理为基于以上亮暗变化过程原理，设置LED 1、LED2、LED3输出为PWM波形，对电路控制器 芯片Ul的PWM输出频率可设置范围为MHz-6. 25KHz，理论上频率超过50Hz以后，人眼就感 觉不到LED灯的亮暗闪烁了。但是，在频率固定的情况下，可以通过更改PWM输出波形的占 空比(即PWM波高电平的时间和整个周期的比值)来调节LED灯的亮暗程度，从而实现电 视机LED灯显示的渐变过程。在本电路中，因PWM驱动的是LED阴极，所以当占空比大时， LED灯越暗，占空比越小，LED越亮，占空比渐近0，LED灯最亮，占空比渐近1，LED灯几乎不 亮。通过对Ul寄存器组做配置，既可使LEDl、LED2、LED3任意一路输出占空比变化的PWM 波，也可对任意几路输出占空比变化的PWM波，而且最大可实现8位分辨率056级线性可 调)的亮度控制，即占空比可设置为0-99.6%可调，这样，LED灯看上去就有一个均勻线性 的亮度渐变效果。由于可以实现单独对每一路输出独立可调，所以，当每一路的PWM占空比 调得不一样时，其三路LED因为亮度不一致组合而成的发光效果就不一样，从而实现了开 机过程渐变的发光效果的多样性。本实用新型的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路在开机稳定后的LED显 示效果实现过程为开机完成后，电视机就进入了稳定的工作期，此时在用户看电视的过程 中，为了给用户多种LED灯显示效果选择的余地，给出如下显示方案。在电视机的用户菜单 中设置了 LED_R、LED_G、LED_B三个选项，LED_R、LED_G、LED_B均可在0-100可调，当用户 调节到0时，表示LED不发光，当用户调到100时，表示LED最亮，用户菜单中从0-100的调 整过程实际是后台主MCU在控制Ul的相应PWM输出的占空比从1-0的变化过程。用户每 当在调整LED_R、LED_G、LED_B颜色亮度时，就可看到LED显示出来的整体颜色效果在不断 变化，直到调到自己喜欢的颜色为止，此时会自动保存这样的颜色效果，确保下次开机时还 是这种颜色显示。通过这种方式，用户可以随时更换自己喜欢的LED颜色显示效果，千变万 化，非常方便。比如，用户甚至可以关掉LED灯指示，避免夜间看电视时LED发光对人眼视 觉的影响。请参阅图2，为本实用新型的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯装置的结构示 意图。本实用新型的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯装置包括主控制芯片(MCU)、RGB 三基色组成颜色可调的指示灯电路和发光条。RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路包括电路控制器芯片Ul和LED灯，所述电路控制器芯片Ul通过I2C总线与主控制芯片通讯，所 述主控制芯片对电路控制器芯片Ul写寄存器实现其输出端LEDO、LED 1、LED2、LED3的电平 变化或LED阴极的PWM波形变化，从而实现LED灯的颜色亮度变化。下面以在电视机为例， 介绍本实用新型的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯装置的实现过程。在用户菜单中设 置可实现LED的R、G、B三种颜色亮度在0-100可调的选项。用户每当在调整RGB颜色亮 度时，就可看到LED显示出来的整体颜色效果在不断变化，直到调到自己喜欢的颜色为止， 此时会保存这样的颜色效果，确保下次开机时还是这种颜色显示。当然，通过这种方式，用 户可以关掉LED灯指示，避免夜间看电视时LED发光对人眼视觉的影响。通过以上方式，甚 至可实现224 = 16. 7M种颜色变化。在本实用新型中，发光条位于电视机前壳LOGO背后，发 光条背后为LED灯，通过这种方式就可将光线散射在LOGO上，实现非常具有个性化的LOGO 显示，颜色千变万化，对产品的推广产生独特效果。为了达到这样的效果，可以把LOGO做成 透明LOGO的或前壳镂空的(LOGO—般都是在前壳的某一部位)LOGO形状，然后把上述的带 红绿蓝的LED发光条贴在LOGO的背面，一旦LED灯受到控制，发出各种亮暗颜色、闪烁、渐 变的光，就会照在LOGO上，从而让LOGO看上去非常的炫目，颜色万变，给人感觉是LOGO的 颜色在变化。同样，用户也可以在不喜欢LOGO显示时关掉LED灯指示，避免夜间看电视时 LED光线对人眼视觉的影响。 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求1.一种由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路，其特征在于，包括电路控制器芯片 (Ul)、发光二极管(D2)、三极管Oil)和隔离二极管(Dl)，所述电路控制器芯片(Ul)的输出 端LED1、LED2、LED3分别连接到发光二极管(拟)的蓝、绿、红二极管，输出端LEDO连接三极 管Oil)的基极，所述三极管Oil)的发射极连接隔离二极管(Dl)，所述隔离二极管(Dl)连 接5V电源。
2.根据权利要求1所述的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路，其特征在于，还包 括I2C总线匹配电阻(R2、R3)，所述电路控制器芯片(Ul)连接I2C总线匹配电阻(R2、R3)。
3.根据权利要求2所述的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路，其特征在于，还包 括LED灯限流电阻(Rl)、红色LED灯限流电阻(R4)、绿色LED灯限流电阻(肪)和蓝色LED 灯限流电阻(R6)，所述LED灯限流电阻(Rl)两端分别连接隔离二极管(Dl)和5V电源，所 述电路控制器芯片(Ul)的输出端LED1、LED2、LED3分别通过红色LED灯限流电阻(R4)、绿 色LED灯限流电阻(肪)和蓝色LED灯限流电阻(R6)连接到发光二极管(拟)红、绿、蓝二 极管。
4.根据权利要求1或2所述的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路，其特征在 于，还包括驱动电阻(R7)、限流电阻(R8)、上拉电阻(R9)，所述电路控制器芯片(Ul)的输出 端LEDO分别连接驱动电阻(R7)和上拉电阻(R9)，所述驱动电阻(R7)另一端连接三极管 (Ql)的基极，所述上拉电阻(R9)另一端连接3. 3V电源，所述限流电阻(R8) —端连接三极 管Oil)的集电极，另一端连接3. 3V电源。
5.根据权利要求1或2所述的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路，其特征在于， 还包括旁路电容(C1、C2)，所述旁路电容(C1、C2)与电路控制器芯片(Ul)相连。
6.根据权利要求1所述的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路，其特征在于，所 述电路控制器芯片(Ul)在闪烁模式下工作频率范围为0.09-24HZ，工作在PWM模式时，PWM 输出频率范围为MHz-6. 25KHz。
7.—种由RGB三基色组成颜色可调的指示灯装置，包括主控制芯片，其特征在于，还包 括RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路，所述RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路包 括电路控制器芯片(Ul)和LED灯，所述电路控制器芯片(Ul)通过I2C总线与主控制芯片通 讯，所述主控制芯片对电路控制器芯片(Ul)写寄存器实现其输出端1^00、1^01、1^02、1^03 的电平变化或LED阴极的PWM波形变化。
8.根据权利要求7所述的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯装置，其特征在于，还包 括发光条，所述发光条设置于LED灯前面，所述发光条为透明体，可以集成所述的LED灯，让 LED灯光均勻地散射出来。
9.根据权利要求7或8所述的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯装置，其特征在于， 所述电路控制器芯片(Ul)在闪烁模式下工作频率范围为0.09-24HZ，工作在PWM模式时， PWM输出频率范围为MHz-6. 25KHz。
专利摘要本实用新型属于指示灯控制技术领域，尤其涉及一种由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路及装置。本实用新型的由RGB三基色组成颜色可调的指示灯电路包括电路控制器芯片(U1)、发光二极管(D2)、三极管(Q1)和隔离二极管(D1)，所述电路控制器芯片(U1)的输出端LED1、LED2、LED3分别连接到发光二极管(D2)的蓝、绿、红二极管，输出端LED0连接三极管(Q1)的基极，所述三极管(Q1)的发射极连接隔离二极管(D1)，所述隔离二极管(D1)连接5V电源。本实用新型的技术方案具有如下优点或有益效果可使电视机在开机过程中实现多种颜色渐变、闪烁等，并在开机状态下，用户可以个性化地自主选择自己喜欢的LED颜色或者LOGO颜色，实现无穷多种颜色可选，满足用户不同的需求。
文档编号G09G5/06GK201919094SQ201020682829
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者唐忠智 申请人:Tcl集团股份有限公司, 深圳Tcl新技术有限公司