一种两个IO口控制双向两色灯的电路的制作方法

本实用新型涉及LED灯控制电路技术领域，更具体地说，它涉及一种两个IO口控制双向两色灯的电路。

背景技术：

目前，LED灯广泛应用于各种灯光装饰领域，例如圣诞的装饰、户外广告牌的装饰和屋顶的装饰等。LED灯装饰的时候都是一串串挂在装饰物上的，LED灯串都是由多个单色LED灯串接的，当LED灯串接通电源后，发出单色的亮光。但是，LED灯串装饰于装饰物后，只能发出一种单色光，如果想改变灯光的颜色，就必须更换不同颜色的LED灯串。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种两个IO口控制双向两色灯的电路，该电路通过两个IO口输出不同步的高低电平以控制两个LED灯串的通电和断电，实现双色LED灯两种灯光颜色的切换，自动化程度高。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种两个IO口控制双向两色灯的电路，包括供电模块、信号控制模块以及双色LED灯模块，所述供电模块连接信号控制模块并为信号控制模块提供输入电压U1，所述信号控制模块具有信号输出端OUT1以及信号输出端OUT2，所述双色LED灯模块包括第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元具有信号输入端IO1和第一LED灯组，所述信号输入端IO1连接信号输出端OUT1并控制第一LED灯组发光，所述第二控制单元具有信号输入端IO2和第二LED灯组，所述信号输入端IO2连接信号输出端OUT2并控制第二LED灯组发光。

采用上述技术方案，当信号输入端IO1输出高电平，信号输入端IO2输出低电平时，第一LED灯组通电；当信号输入端IO1输出低电平，信号输入端IO2输出高电平时，第二LED灯组通电。通过两个IO口输出不同步的高低电平，实现对第一LED灯组和第二LED灯组的切换控制功能，自动化程度高，控制灵敏，更加适用于第一LED灯组和第二LED灯组之间频繁、快速地通电和断电。

本实用新型进一步设置，所述第一控制单元包括Nmos管Q1-A、Pmos管Q2和NPN管Q4，所述第二控制单元包括Nmos管Q1-B、Pmos管Q3和NPN管Q5；

所述Nmos管Q1-A的栅极耦接于信号输入端IO1，源极接地，漏极耦接于Pmos管Q3的漏极；所述Nmos管Q1-B的栅极耦接于信号输入端IO2，源极接地，漏极耦接于Pmos管Q2的漏极；所述Pmos管Q2的栅极耦接于NPN管Q4的集电极，源极接输入电压U0；所述Pmos管Q3的栅极耦接于NPN管Q5的集电极，源极接输入电压U0；所述NPN管Q4的基极耦接于信号输入端IO1，集电极接输入电压U0，发射极接地；所述NPN管Q5的基极耦接于信号输入端IO2，集电极接输入电压U0，发射极接地；

所述第一LED灯组的正极耦接于Nmos管Q1-B的漏极和Pmos管Q2的漏极之间，负极耦接于Nmos管Q1-A的漏极和Pmos管Q3的漏极之间；所述第二LED灯组的正极耦接于Nmos管Q1-A的漏极和Pmos管Q3的漏极之间，负极耦接于Nmos管Q1-B的漏极和Pmos管Q2的漏极之间。

采用上述技术方案，当信号输入端IO1输出高电平，信号输入端IO2输出低电平时，Nmos管Q1-A导通，Nmos管Q1-B截止，Pmos管Q2导通，Pmos管Q3截止，此时第一LED灯组通电发光；当信号输入端IO1输出低电平，信号输入端IO2输出高电平时，Nmos管Q1-A截止，Nmos管Q1-B导通，Pmos管Q2截止，Pmos管Q3导通，此时第二LED灯组通电发光。

本实用新型进一步设置，所述信号控制模块包括MCU和按键开关S1，所述信号输出端OUT1以及信号输出端OUT2均设置在MCU上，所述MCU还具有VDD端、SW端和GND端，所述VDD端连接供电模块，所述按键开关S1的一端耦接于SW端，另一端接地，所述GND端接地。

采用上述技术方案，通过MCU向信号输入端IO1和信号输入端IO2发出不同步的高低电平信号，以便于自由调节第一LED灯组和第二LED灯组的通电频率以及通电时间。

本实用新型进一步设置，所述供电模块包括LDO、电容C1、电容C1A、电容C2以及电容C3，所述LDO具有VIN端、VOUT端以及VGND端，所述电容C1的一端耦接于VIN端，另一端接地，所述电容C1A的一端耦接于VIN端，另一端接地，所述电容C2的一端耦接于VOUT端，另一端接地，所述电容C3的一端耦接于VOUT端，另一端接地，所述VIN端接输入电压U0，所述VOUT端耦接于MCU的VDD端，所述VGND端接地。

采用上述技术方案，使MCU的VDD端能够获得更加稳定的输入电压U1。

本实用新型进一步设置，所述NPN管Q4的集电极和电压输入端U0之间依次串接有电阻R1和电阻R2，所述Pmos管Q2的栅极耦接于电阻R1和电阻R2之间，所述Pmos管Q2的源极耦接于电阻R2和电压输入端U0之间。

采用上述技术方案，改变电阻R1、电阻R2的阻值，可使第一LED灯组适应不同的输入电压U0。

本实用新型进一步设置，所述Pmos管Q2的源极耦接于电阻R2和电压输入端U0之间的支路上设置有电阻R8。

采用上述技术方案，改变电阻R8的阻值，可调节第一LED灯组的亮度。

本实用新型进一步设置，所述NPN管Q5的集电极和电压输入端U0之间依次串接有电阻R3和电阻R4，所述Pmos管Q3的栅极耦接于电阻R3和电阻R4之间，所述Pmos管Q3的源极耦接于电阻R4和电压输入端U0之间。

改变电阻R3、电阻R4的阻值，可使第二LED灯组适应不同的输入电压U0。

本实用新型进一步设置，所述Pmos管Q3的源极耦接于电阻R4和电压输入端U0之间的支路上设置有电阻R7。

采用上述技术方案，改变电阻R7的阻值，可调节第二LED灯组的亮度。

本实用新型进一步设置，所述信号输入端IO1耦接于NPN管Q4的集电极的支路上设置有电阻R6，所述Nmos管Q1-A的栅极耦接于信号输入端IO1和电阻R6之间。

本实用新型进一步设置，所述信号输入端IO2耦接于NPN管Q5的集电极的支路上设置有电阻R5，所述Nmos管Q1-B的栅极耦接于信号输入端IO2和电阻R5之间。

综上所述，本实用新型主要具有以下有益效果：其一，通过两个IO口输出不同步的高低电平，实现对双色LED灯两种灯光颜色的切换，自动化程度高，控制灵敏，更加适用于第一LED灯组和第二LED灯组之间频繁、快速地通电和断电；其二，通过信号控制模块的设置，能够自由调节第一LED灯组和第二LED灯组的通电频率以及通电时间；其三，通过供电模块的设置，使MCU的VCD端能够获得更加稳定的输入电压U1。

附图说明

图1为本实用新型实施例中供电模块的电路结构示意图；

图2为本实用新型实施例中信号控制模块的电路结构示意图；

图3为本实用新型实施例中双色LED灯模块的电路结构示意图。

附图标记：100、供电模块；200、信号控制模块；300、双色LED灯模块；310、第一控制单元；320、第一LED灯组；330、第二控制单元；340、第二LED灯组。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做详细说明。

一种两个IO口控制双向两色灯的电路，如图1所示，包括供电模块100，供电模块100具体包括LDO、电容C1、电容C1A、电容C2以及电容C3。LDO为AS7125芯片，具有VIN端、VOUT端以及VGND端。电容C1的一端耦接于VIN端，另一端接地；电容C1A的一端耦接于VIN端，另一端接地；电容C2的一端耦接于VOUT端，另一端接地；电容C3的一端耦接于VOUT端，另一端接地。LDO的VIN端接输入电压U0，VOUT端接输出电压U1，VGND端接地。

如图2所示，该电路还包括信号控制模块200，信号控制模块200包括MCU和按键开关S1。MCU为AS092芯片，具有VDD端、SW端、OUT1端、OUT2端和GND端；VDD端接输入电压U1，按键开关S1的一端耦接于SW端，另一端接地，OUT1端耦接于信号输入端IO1，OUT2端耦接于信号输入端IO2，GND端接地。

如图3所示，该电路还包括双色LED灯模块300，双色LED灯模块300包括第一控制单元310和第二控制单元330，第一控制单元310具有信号输入端IO1、第一LED灯组320、Nmos管Q1-A、Pmos管Q2和NPN管Q4，第二控制单元330具有信号输入端IO2和第二LED灯组340、Nmos管Q1-B、Pmos管Q3和NPN管Q5。

其中，信号输入端IO1与信号输出端OUT1相连接，信号输入端IO2与信号输出端OUT2相连接；Nmos管Q1-A的栅极耦接于信号输入端IO1，源极接地，漏极耦接于Pmos管Q3的漏极；Nmos管Q1-B的栅极耦接于信号输入端IO2，源极接地，漏极耦接于Pmos管Q2的漏极；Pmos管Q2的栅极耦接于NPN管Q4的集电极，源极接输入电压U0；Pmos管Q3的栅极耦接于NPN管Q5的集电极，源极接输入电压U0；NPN管Q4的基极耦接于信号输入端IO1，集电极接输入电压U0，发射极接地；NPN管Q5的基极耦接于信号输入端IO2，集电极接输入电压U0，发射极接地。

第一LED灯组320包括若干个串联的红色LED灯，第二LED灯组340包括若干个串联的蓝色LED灯，第一LED灯组320和第二LED灯组340反向并联连接。具体的，第一LED灯组320的正极耦接于Nmos管Q1-B的漏极和Pmos管Q2的漏极之间，负极耦接于Nmos管Q1-A的漏极和Pmos管Q3的漏极之间；第二LED灯组340的正极耦接于Nmos管Q1-A的漏极和Pmos管Q3的漏极之间，负极耦接于Nmos管Q1-B的漏极和Pmos管Q2的漏极之间。

进一步地，在NPN管Q4的集电极和电压输入端U0之间还可以依次串接电阻R1和电阻R2，同时，Pmos管Q2的栅极耦接于电阻R1和电阻R2之间，而且Pmos管Q2的源极耦接于电阻R2和电压输入端U0之间。

进一步地，Pmos管Q2的源极耦接于电阻R2和电压输入端U0之间的支路上设置有电阻R8。

进一步地，在NPN管Q5的集电极和电压输入端U0之间还开有依次串接电阻R3和电阻R4，同时，Pmos管Q3的栅极耦接于电阻R3和电阻R4之间，而且Pmos管Q3的源极耦接于电阻R4和电压输入端U0之间。

进一步地，Pmos管Q3的源极耦接于电阻R4和电压输入端U0之间的支路上设置有电阻R7。

进一步地，信号输入端IO1耦接于NPN管Q4的集电极的支路上设置有电阻R6，而且Nmos管Q1-A的栅极耦接于信号输入端IO1和电阻R6之间。

进一步地，信号输入端IO2耦接于NPN管Q5的集电极的支路上设置有电阻R5，而且Nmos管Q1-B的栅极耦接于信号输入端IO2和电阻R5之间。

进一步地，信号输入端IO2与Nmos管Q1-B的源极之间连接有电阻R9，信号输入端IO1与Nmos管Q1-A的源极之间连接有电阻R10。

工作状态描述：当信号输入端IO1输出高电平，信号输入端IO2输出低电平时，Nmos管Q1-A导通，Nmos管Q1-B截止，Pmos管Q2导通，Pmos管Q3截止，电流的路径为UO→R8→Q2→LED(RED)→Q1-A→GND，此时第一LED灯组320通电，红色LED灯发光；当信号输入端IO1输出低电平，信号输入端IO2输出高电平时，Nmos管Q1-A截止，Nmos管Q1-B导通，Pmos管Q2截止，Pmos管Q3导通，电流的路径为UO→R7→Q3→LED(BLUE)→Q1-B→GND，此时第二LED灯组340通电，蓝色LED灯发光。

通过两个IO口输出不同步的高低电平，实现对第一LED灯组320和第二LED灯组340的控制切换功能，自动化程度高，控制灵敏，更加适用于第一LED灯组320和第二LED灯组340之间频繁、快速地通电和断电。

另外，改变电阻R1、电阻R2的阻值，通过电阻R1、电阻R2的分压作用，可使Pmos管Q2导通时的电压不会高于耐压值，保护Pmos管Q2不被烧坏，进而使Pmos管Q2能够适应不同的输入电压U0；同理，改变电阻R3、电阻R4的阻值，可使Pmos管Q3也能够适应不同的输入电压U0。改变电阻R8的阻值，可调节第一LED灯组320的亮度；改变电阻R7的阻值，可调节第二LED灯组340的亮度。

以上实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。