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Nuevo controlador RGB LED de TI pretende simplificar el diseño de firmware

El LP5030 está destinado a mejorar y simplificar las interfaces de usuario basadas en LED en enrutadores, dispositivos portátiles y muchas otras aplicaciones de electrónica de consumo.

Los LED son el indicador de elección en estos días, y también resultan ser componentes muy sencillos, o al menos puede ser directo Un circuito LED básico de encendido / apagado no requiere nada más que un pin de salida digital típico y una resistencia.

Sin embargo, como seguramente habrá notado, los LED no se limitan a la funcionalidad básica de encendido / apagado. De hecho, las implementaciones de LED de alto rendimiento son lo suficientemente complicadas como para justificar el uso de IC de controlador dedicado, como el STP16CPC26 de STMicro, el MAX6969 de Maxim o el LP5030 recientemente lanzado de Texas Instruments.

Oscurecimiento

Si la intensidad de un LED no necesita ser variable, la disposición típica de voltaje-fuente-más-resistencia es adecuada. La intensidad deseada se puede lograr seleccionando la resistencia adecuada. La intensidad variable es más complicada: no se puede lograr un control preciso de la intensidad por medio de una fuente de voltaje variable, ya que el brillo de un LED está más directamente relacionado con la corriente que con el voltaje.

Una opción para la atenuación de LED es una fuente de corriente constante variable; Hace un par de años diseñé un proyecto que incluía un controlador de LED de intensidad variable de tres canales.

Esta es la versión de un canal de mi controlador LED de corriente variable.

En general, sin embargo, la modulación de ancho de pulso es el enfoque más práctico. Si el LED se enciende y apaga en frecuencias superiores a aproximadamente 100 Hz, los seres humanos no notarán el parpadeo y la intensidad puede variarse cambiando el ciclo de trabajo.

Creando colores

Un LED genera un color (aunque la longitud de onda exacta varía algo de acuerdo con la corriente directa). Las pantallas monocromáticas no son particularmente populares en estos días, e incluso los indicadores básicos pueden necesitar una variedad de colores. Por lo tanto, en muchas aplicaciones necesitaremos múltiples LED que puedan trabajar juntos para producir el efecto deseado.

El LP5030

No hago un seguimiento cuidadoso de todos los nuevos circuitos integrados con controlador de LED, pero tengo la impresión de que el LP5030 ofrece una combinación de características que no es particularmente fácil de encontrar.

En primer lugar, el dispositivo puede controlar 30 LEDs. (También hay una versión de 36 canales). Esto puede parecer una exageración, pero recuerde que necesitamos un LED rojo, azul y verde para producir una gama completa de colores. Por lo tanto, si cada indicador debe tener una funcionalidad a todo color, una capacidad de 30 canales se traduce en solo 10 indicadores.

Diagrama tomado de la hoja de datos LP5030. Tenga en cuenta que esto representa la versión de 36 canales.

Creo que probablemente hay muchas aplicaciones que podrían beneficiarse de esta gran cantidad de canales LED, especialmente porque el dispositivo se controla a través de I2C. Esto permite que dos pines del microcontrolador controlen con precisión 30 LED, y dado que la interfaz I2C del LP5030 admite el funcionamiento en modo rápido (con tasas de transferencia de hasta 400 kbits / s), no esperaría que la funcionalidad se vea seriamente afectada por el retraso asociado con el Transacciones de comunicación serial.

PWM integrado y mezcla de colores

Como puede ver en el diagrama de bloques, la única interfaz disponible para el usuario es el bus I2C. La idea aquí es que los detalles complicados involucrados en el control preciso de la intensidad y la mezcla de colores son manejados por el IC, no por un firmware personalizado.

La hoja de datos llega tan lejos como para decir que esto lleva al desarrollo de firmware "increíblemente sencillo" para esta parte específica del diseño. Parece una descripción bastante generosa, pero no dudo que este IC sea útil para los ingenieros que tienen poca o ninguna experiencia en el control avanzado de LED.

Como puede ver en el siguiente diagrama, el LP5030 está diseñado específicamente para efectos de color. Los canales de salida están organizados en módulos RGB; el color general se elige utilizando los registros de mezcla de colores, y luego un registro de brillo controla la intensidad del módulo general.

Diagrama tomado de la hoja de datos LP5030.

El circuito de control admite el control de intensidad tanto logarítmico como lineal, e implementa el control logarítmico de manera tal de mitigar la distorsión del color.

Otra característica interesante de la funcionalidad de control es el uso de una frecuencia PWM de 29 kHz. Esto es mucho más alto de lo necesario para evitar la percepción humana del parpadeo, y aparentemente esta frecuencia se eligió para eliminar el ruido audible asociado con las frecuencias de conmutación que se encuentran en el rango audible.


Me parece que el LP5030 realmente introduce un poco de facilidad de uso en la tarea de control LED avanzado. Si tiene experiencia con otra parte que ofrece una funcionalidad comparable, háganoslo saber en la sección de comentarios a continuación.

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Maria Montero

Me apasiona la fotografía y la tecnología que nos permite hacer todo lo que siempre soñamos. Soñadora y luchadora. Actualmente residiendo en Madrid.

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