发光二极管的控制电路及控制系统的制作方法

本发明是有关于一种控制电路及控制系统，特别是指一种发光二极管的控制电路及控制系统。

背景技术：

参阅图1，一种已知的发光二极管(LED)的控制系统适用于一服务器，并包含一控制电路9及K个分别电连接该控制电路9的发光二极管单元8，K为正整数且大于1，且该K个发光二极管单元用以显示该服务器所具有的K个储存装置，如硬盘，的运作状态。

每一发光二极管单元8包括依序串联于一电源VCC及一接地点GND之间的一电阻器81、一发光二极管82、及一N型金氧半导体(NMOS)83。该N型金氧半导体83包括一汲极端、一电连接该接地点GND的源极端、及一电连接该控制电路9的闸极端。该发光二极管82包括一电连接该电阻器81的阳极端，及一电连接该N型金氧半导体83的该汲极端的阴极端。该控制电路9产生K个控制信号并分别输出至该K个发光二极管单元8的该N型金氧半导体83的闸极端，以分别控制该等N型金氧半导体83操作于导通与不导通之间。

以K=9为例作说明，该发光二极管的控制系统共包含九个发光二极管单元9，且该控制电路9产生九个控制信号S1~S9。该控制电路9藉由改变该九个控制信号S1~S9的逻辑值，以分别控制该九个N型金氧半导体83操作于导通或不导通，使得九个导通电流是否分别流过该九个发光二极管82而分别发光或分别不发光，来分别显示该服务器的该九个储存装置的运作状态。因此，当K越大的时候，该控制电路9及该等发光二极管单元8之间的控制信号的数量也就会随之增加，使得该控制电路必须具备更多的输入输出接脚(Input/Output Pin)以产生对应的控制信号。

技术实现要素：

因此，本发明的目的，即在提供一种有效减少输出入接脚的数量的发光二极管的控制电路及控制系统。

于是，本发明发光二极管的控制系统包含N个发光二极管单元及一控制电路。

定义该N个发光二极管单元分别为第[i,j]个发光二极管单元，[i,j]依序为[1,1]、[2,1]…[p,1]、[1,2]、[2,2]…[p,2] …[1,q]、[2,q]…[m,n]。其中，p、q、i、j、m、n都是正整数，且p＞1，q＞1，i=1、2…p，j=1、2…q，1≦m≦p，1≦n≦q，N=p*(n－1)＋m。每一发光二极管单元操作于一启动状态及一关闭状态之间，当该发光二极管单元操作于该关闭状态时，该发光二极管单元不发光。

该控制电路电连接该N个发光二极管单元，并产生p个X轴控制信号及q个Y轴控制信号。定义该p个X轴控制信号分别为第i个X轴控制信号，定义该q个Y轴控制信号分别为第j个Y轴控制信号。该控制电路将该第i个X轴控制信号及该第j个Y轴控制信号分别对应输出至该第[i,j]个发光二极管单元，以控制该N个发光二极管单元分别操作于该启动状态及该关闭状态之间。该控制电路还依照j=1、2…q的循环顺序，分别控制该第[i,1]、第[i,2]…第[i,q]个发光二极管单元依序轮流且循环地操作于该启动状态，且同一个发光二极管单元操作在相邻二次的启动状态之间的时间间隔为一预定时间。

在一些实施态样中，其中，当该控制电路所产生的第j个Y轴控制信号的逻辑值为一第一逻辑值时，控制该对应的第[i,j]个发光二极管单元操作在该启动状态，且该控制电路藉由所产生的该第i个X轴控制信号的逻辑值，控制该第[i,j]个发光二极管单元发光或不发光。当该控制电路所产生的第j个Y轴控制信号的逻辑值为一与该第一逻辑值不同的第二逻辑值时，该对应的第[i,j]个发光二极管单元操作在该关闭状态。该预定时间不大于200毫秒。

在一些实施态样中，其中，该第[i,j]个发光二极管单元包括一电阻器、一发光二极管、及一开关元件。该电阻器包含一电连接一电源的第一端，及一第二端。该发光二极管包含一电连接该电阻器的该第二端的阳极端，及一阴极端。

该开关元件包含一电连接该发光二极管的该阴极端的第一端、一电连接该控制电路且接收对应的该第j个Y轴控制信号的第二端、及一电连接该控制电路且接收对应的该第i个X轴控制信号的控制端。当该第j个Y轴控制信号的逻辑值为该第二逻辑值时，或当该第j个Y轴控制信号的逻辑值为该第一逻辑值且该第i个X轴控制信号的逻辑值为一第三逻辑值时，该对应的开关元件不导通，使得该对应的发光二极管不发光。当该第j个Y轴控制信号的逻辑值为该第一逻辑值且该第i个X轴控制信号的逻辑值为一与该第三逻辑值不同的第四逻辑值时，该对应的开关元件导通，使得该对应的发光二极管发光。

或者在另一些实施态样中，其中，该第[i,j]个发光二极管单元包括一发光二极管。该发光二极管包含一电连接该控制电路且接收对应的该第i个X轴控制信号的阳极端，及一电连接该控制电路且接收对应的该第j个Y轴控制信号的阴极端。

当该第j个Y轴控制信号的逻辑值为该第二逻辑值时，或当该第j个Y轴控制信号的逻辑值为该第一逻辑值且该第i个X轴控制信号的逻辑值为一第三逻辑值时，该对应的发光二极管不发光。

当该第j个Y轴控制信号的逻辑值为该第一逻辑值且该第i个X轴控制信号的逻辑值为一与该第三逻辑值不同的第四逻辑值时，该对应的发光二极管发光。

或者在又一些实施态样中，其中，该第[i,j]个发光二极管单元包括一电阻器、一第一开关元件、一发光二极管、及一第二开关元件。该电阻器包含一电连接一电源的第一端，及一第二端。该发光二极管包含一阳极端，及一阴极端。

该第一开关元件包含一电连接该电阻器的该第二端的第一端、一电连接该发光二极管的该阳极端的第二端、及一电连接该控制电路且接收对应的该第j个Y轴控制信号的控制端。该第二开关元件包含一电连接该发光二极管的该阴极端的第一端、一电连接一接地点的第二端、及一电连接该控制电路且接收对应的该第i个X轴控制信号的控制端。

当该第j个Y轴控制信号的逻辑值为该第二逻辑值时，该对应的第一开关元件不导通，使得该对应的发光二极管不发光。

当该第j个Y轴控制信号的逻辑值为该第一逻辑值且该第i个X轴控制信号的逻辑值为一第三逻辑值时，该对应的第一开关元件导通，该对应的第二开关元件不导通，使得该对应的发光二极管不发光。

当该第j个Y轴控制信号的逻辑值为该第一逻辑值且该第i个X轴控制信号的逻辑值为一与该第三逻辑值不同的第四逻辑值时，该对应的第一开关元件及该对应的第二开关元件都导通，使得该对应的发光二极管发光。

相较于现有技术，本发明藉由该控制电路将该p个X轴控制信号及该q个Y轴控制信号以类似于矩阵的接线方式输出至该N个发光二极管单元，并依照j=1、2…q的循环顺序，控制该N个发光二极管单元依序轮流且循环地操作于该启动状态，而达到减少该p个X轴控制信号及该q个Y轴控制信号的总数量。

【附图说明】

本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一电路图，说明一种已知的发光二极管的控制系统；

图2是一方块图，说明本发明发光二极管的控制系统的一第一实施例；

图3是一电路图，说明本发明该第一实施例中的一发光二极管单元；

图4是一电路图，说明本发明一第二实施例中的一发光二极管单元；及

图5是一电路图，说明本发明一第三实施例中的一发光二极管单元。

【具体实施方式】

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图2，本发明发光二极管的控制系统的第一实施例适用于一计算机系统，例如是一个包含N个储存装置的服务器。该发光二极管的控制系统包含N个发光二极管(LED)单元及一个控制电路1。其中，N为正整数且大于1，该控制电路1电连接该N个发光二极管单元，并分别控制该N个发光二极管单元发光或不发光，以分别用来显示该服务器的该N个储存装置的运作状态。举例来说，当该N个发光二极管单元的其中一者发光时，表示对应该发光二极管的该储存装置运作正常，反之，当该N个发光二极管单元的其中该者不发光时，表示对应该发光二极管单元的该储存装置运作异常，但不在此限。

定义该N个发光二极管单元分别为第[i,j]个发光二极管单元，[i,j]依序为[1,1]、[2,1]…[p,1]、[1,2]、[2,2]…[p,2] …[1,q]、[2,q]…[m,n]。其中，p、q、i、j、m、n都是正整数，且p＞1，q＞1，i=1、2…p，j=1、2…q，1≦m≦p，1≦n≦q，N=p*(n－1)＋m。以下为方便说明起见，在本实施例中，以N=9，p=3，q=3，且m=3，n=3，并满足N=p*(n－1)＋m=3*2+3=9为例作说明。该N个发光二极管单元21~29分别为第[1,1]个、第[2,1]个、第[3,1]个、第[1,2]个、第[2,2]个、第[3,2]个、第[1,3]个、第[2,3]个、第[3,3]个发光二极管单元，分别如图2中的21~29。在其他实施例中，若N=9，则p及q也可以分别为4及3，且m=1，n=3，以满足N=p*(n－1)＋m=4*2+1=9，此时，该N个发光二极管单元分别为第[1,1]个、第[2,1]个、第[3,1]个、第[4,1]个、第[1,2]个、第[2,2]个、第[3,2]个、第[4,2]个、第[1,3]个发光二极管单元。

参阅图3，每一发光二极管单元21~29操作于一启动状态及一关闭状态之间，当该发光二极管单元21~29操作于该关闭状态时，该发光二极管单元21~29不发光。每一发光二极管单元21~29包括一电阻器31、一发光二极管32、及一开关元件33。该电阻器31包含一电连接一电源VCC的第一端，及一第二端。该发光二极管32包含一电连接该电阻器31的该第二端的阳极端，及一阴极端。该开关元件33包含一电连接该发光二极管32的该阴极端的第一端、一电连接该控制电路1的第二端、及一电连接该控制电路1的控制端。在本实施例中，该开关元件33是一N型金氧半导体(NMOS)，而在其他实施例中，该开关元件33也可以是一P型金氧半导体(PMOS)，或其他类型可受控制的开关元件。

参阅图2与图3，该控制电路1产生p个X轴控制信号Xi及q个Y轴控制信号Yj。定义该p个X轴控制信号Xi分别为第i个X轴控制信号，定义该q个Y轴控制信号Yj分别为第j个Y轴控制信号。在本实施例中，因为p=3、q=3、i=1、2、3且j=1、2、3，所以该控制电路1产生3个X轴控制信号X1~X3及3个Y轴控制信号Y1~Y3。该3个X轴控制信号X1、X2、X3分别为第1个、第2个、第3个X轴控制信号。该3个Y轴控制信号Y1、Y2、Y3分别为第1个、第2个、第3个Y轴控制信号。该控制电路1例如可以是一个复杂可程序逻辑装置(Complex Programmable Logic Device；CPLD)，该CPLD包括复数个通用输入输出(General Purpose Input/Output；GPIO)接脚，该p个X轴控制信号Xi及该q个Y轴控制信号Yj的每一者都需要经由不相同的GPIO接脚输出，换句话说，该p及q的总和就是GPIO接脚需要用来传输控制信号的数量。

该控制电路1将该第i个X轴控制信号及该第j个Y轴控制信号分别对应输出至该第[i,j]个发光二极管单元，以控制该N个发光二极管单元21~29分别操作于该启动状态及该关闭状态之间。举例来说，在本实施例中，因为j=1、2、3且i=1、2、3，所以该控制电路1将该第1个X轴控制信号对应输出至第[1,1]个、第[1,2]个、第[1,3]个发光二极管单元21、24、27的该开关元件33的该控制端。该控制电路1还将该第1个Y轴控制信号Y1对应输出至第[1,1]个、第[2,1]个、第[3,1]个发光二极管单元21、22、23的该开关元件33的该第二端。

当该控制电路1所产生的第j个Y轴控制信号的逻辑值为一第二逻辑值，如逻辑1时，该对应的第[i,j]个发光二极管单元操作在该关闭状态。举例来说，当该第1个Y轴控制信号的逻辑值为逻辑1时，则该第[1,1]个、该第[2,1]个、该第[3,1]个发光二极管单元21、22、23的该开关元件33的该第二端的电压为逻辑1，此时，该对应的开关元件33不导通，使得该对应的发光二极管32不发光。

当该控制电路1所产生的第j个Y轴控制信号的逻辑值为一与该第二逻辑值不同的第一逻辑值，如逻辑0时，控制该对应的第[i,j]个发光二极管单元操作在该启动状态。且该控制电路1藉由所产生的该第i个X轴控制信号的逻辑值，控制该第[i,j]个发光二极管单元的其中操作在该启动状态者的该发光二极管32发光或不发光。

当该第j个Y轴控制信号的逻辑值为该第一逻辑值且该第i个X轴控制信号的逻辑值为一第三逻辑值，如逻辑0时，该对应的开关元件33不导通，使得该对应的发光二极管32不发光。

当该第j个Y轴控制信号的逻辑值为该第一逻辑值且该第i个X轴控制信号的逻辑值为一与该第三逻辑值不同的第四逻辑值，如逻辑1时，该对应的开关元件33导通，使得该对应的发光二极管32发光。

举例来说，当该第1个Y轴控制信号的逻辑值为逻辑0，且该第1个、第2个、第3个X轴控制信号的逻辑值分别为逻辑0、1、0时，则该第[1,1]个、该第[3,1]个发光二极管单元21、23的该开关元件33的该控制端及该第二端的电压分别为逻辑0及逻辑0，且该第[2,1]个发光二极管单元22的该开关元件33的该控制端及该第二端的电压分别为逻辑1及逻辑0，此时，该第[1,1]个、该第[3,1]个发光二极管单元21、23所对应的该开关元件33不导通，使得该第[1,1]个、该第[3,1]个发光二极管单元21、23所对应的发光二极管不发光。而该第[2,1]个发光二极管单元22所对应的该开关元件33导通，使得该第[2,1]个发光二极管单元22所对应的发光二极管32发光。

该控制电路1还依照j=1、2…q的循环顺序，分别控制该第[i,1]、第[i,2]…第[i,q]个发光二极管单元依序轮流且循环地操作于该启动状态，且同一个发光二极管单元21~29操作在相邻二次的启动状态之间的时间间隔为一预定时间。

举例来说，假设该第[1,1]个发光二极管单元的该发光二极管32要持续发光0.36秒，且其他八个发光二极管单元22~29在这0.36秒中都不发光。该控制电路1可以在0~0.06秒时，持续输出该第1个、该第2个、该第3个X轴控制信号的逻辑值为逻辑1、0、0，并持续输出该第1个、该第2个、该第3个Y轴控制信号的逻辑值为逻辑0、1、1。该控制电路1还在0.06~0.12秒时，持续输出该第1个、该第2个、该第3个X轴控制信号的逻辑值为逻辑0、0、0，并持续输出该第1个、该第2个、该第3个Y轴控制信号的逻辑值为逻辑1、0、1。该控制电路1还在0.12~0.18秒时，持续输出该第1个、该第2个、该第3个X轴控制信号的逻辑值为逻辑0、0、0，并持续输出该第1个、该第2个、该第3个Y轴控制信号的逻辑值为逻辑1、1、0。该控制电路1还在0.18~0.24秒时，输出与在0~0.06秒时一样的X轴控制信号X1~X3及Y轴控制信号Y1~Y3。该控制电路1还在0.24~0.3秒时，输出与在0.06~0.12秒时一样的X轴控制信号X1~X3及Y轴控制信号Y1~Y3。该控制电路1还在0.3~0.36秒时，输出与在0.12~0.18秒时一样的X轴控制信号X1~X3及Y轴控制信号Y1~Y3。在此例子中，该预定时间为180毫秒，且因为人眼的视觉暂留的现象，会使得人眼所观察到的结果是：该第[1,1]个发光二极管单元持续发光0.36秒。

在本实施例中，该预定时间不大于200毫秒，例如是180毫秒，而在其他实施例中，该预定时间也可以是其他数值，只要该预定时间的大小能够让人眼产生视觉暂留的现象即可。

特别补充说明的是：该控制电路1所产生的该p个X轴控制信号Xi及该q个Y轴控制信号的数量，与该N个发光二极管单元之间的连线方式有关。在本实施例中，该N个发光二极管单元21~29是以方阵的排列方式与该p个X轴控制信号Xi及该q个Y轴控制信号连线，例如N=9，p=3，q=3，以先前技术的作法，共需要九个控制信号以控制九个发光二极管单元，但在本实施例中，只需要六个控制信号就能控制九个发光二极管单元21~29，而达到减少控制信号数量的目的，换句话说，也就是达到减少该控制电路1的输出输入接脚的数量。而在其他实施例中，若N=9，p=4，q=3，m=1，n=3，则该N个发光二极管单元虽然不是以方阵的方式排列，而只是一种类似于矩阵的方式排列，也只需要七个控制信号就能控制九个发光二极管单元，一样具有减少控制信号数量的优点。此外，再次强调的是：前述所指该N个发光二极管单元以方阵或类似于矩阵的方式排列，并不是指该N个发光二极管单元在该服务器的实际位置，而是指该N个发光二极管单元与该控制电路1的该p个X轴控制信号Xi及该q个Y轴控制信号之间的连线关系。

参阅图2与图4，本发明发光二极管的控制系统的第二实施例，大致上是与该第一实施例相似，不同的地方在于：每一发光二极管单元21~29包括一发光二极管32，该第[i,j]个发光二极管单元的该发光二极管32包含一电连接该控制电路1且接收对应的该第i个X轴控制信号的阳极端，及一电连接该控制电路1且接收对应的该第j个Y轴控制信号的阴极端。

当该第j个Y轴控制信号的逻辑值为该第二逻辑值时，或当该第j个Y轴控制信号的逻辑值为该第一逻辑值且该第i个X轴控制信号的逻辑值为该第三逻辑值时，该对应的发光二极管32不发光。

当该第j个Y轴控制信号的逻辑值为该第一逻辑值且该第i个X轴控制信号的逻辑值为该第四逻辑值时，该对应的发光二极管32发光。

参阅图2与图5，本发明发光二极管的控制系统的第三实施例，大致上是与该第一实施例相似，不同的地方在于：该第[i,j]个发光二极管单元包括一电阻器31、一第一开关元件35、一发光二极管32、及一第二开关元件34。

该电阻器31包含一电连接一电源VCC的第一端，及一第二端。该第一开关元件35包含一电连接该电阻器31的该第二端的第一端、一第二端、及一电连接该控制电路1且接收对应的该第j个Y轴控制信号的控制端。该发光二极管32包含一电连接该第一开关元件35的该第二端的阳极端，及一阴极端。该第二开关元件34包含一电连接该发光二极管32的该阴极端的第一端、一电连接一接地点GND的第二端、及一电连接该控制电路1且接收对应的该第i个X轴控制信号的控制端。在本实施例中，该第一开关元件34是一N型金氧半导体(NMOS)，该第二开关元件35是一P型金氧半导体(PMOS)，但不在此限。

当该第j个Y轴控制信号的逻辑值为该第二逻辑值时，该对应的第一开关元件35不导通，使得该对应的发光二极管32不发光。

当该第j个Y轴控制信号的逻辑值为该第一逻辑值且该第i个X轴控制信号的逻辑值为该第三逻辑值时，该对应的第一开关元件35导通，该对应的第二开关元件34不导通，使得该对应的发光二极管32不发光。

当该第j个Y轴控制信号的逻辑值为该第一逻辑值且该第i个X轴控制信号的逻辑值为该第四逻辑值时，该对应的第一开关元件35及该对应的第二开关元件34都导通，使得该对应的发光二极管32发光。

综上所述，该控制电路1将该p个X轴控制信号Xi及该q个Y轴控制信号Yj以类似于矩阵的接线方式对应输出至该N个发光二极管单元，并依照j=1、2…q的循环顺序，控制该N个发光二极管单元依序轮流且循环地操作于该启动状态，且同一个发光二极管单元操作在相邻二次的启动状态之间的时间间隔为该预定时间，而能达到减少该p个X轴控制信号及该q个Y轴控制信号的总数量，故确实能达成本发明的目的。

上面结合附图对本发明的具体实施方式和实施例做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下做出各种变化。