基于EZ-Color控制器的LED混色方案設計

為了獲得比較太的色彩范圍，在LED 混色設計中由片面采用電流或電壓的控制方法轉向采用微控制器或現場可編程門陣列(FPGA)等智能化技術，例如各種顏色的選擇及在運行過程中色彩精確度的實時調節。LED混色設計面臨兩太障礙，即各個LED參數的不一致性和LED的性能隨溫度的變化，這就要求在LED混色設計中必須考慮LED型號規格和溫度的補償。但是，這種補償不但算法復雜，而且還要求設計工程師具有比較專業的色彩學理論知識。目前有一種快速簡單的辦法，就是采用基于賽普拉斯(Cypress) EZ-Color控制器的LED混色設計方案。

　　EZ-Color控制器是針對高亮度LED混色應用的可編程片上系統芯片。它主要由8位微處理器、可編程模擬和數字模塊及外加硬件乘法累加器、IC、Flash、SRAM等外圍模塊所組成。利用EZ-Color控制器進行混色設計，必須借助于賽普拉斯的無代碼圖形化設計軟件—PSoC express。PSoC express是一種不必讓設計入員編寫代碼的內嵌式系統設計工具。這種工具本身運行在系統層面上而不是設計層面上，它采用的是一種特殊函數而不是電路，而函數本身是真實存在的器件，卻傳感器、熱敏電阻或LED驅動器。

　　EZ-Color控制器由輸入、輸出驅動和傳遞函數關系構成，混色方案的實現機制如圖1所示。由圖1可知9 EZ-Color混色方案采用(y，y，Y)為輸入，輸出是RGB三色LED。三色LED 的硬件驅動采用了隨機信號強制調制(SSDM)用戶模塊。輸入(x，y，Y)按照CIE 1931色度圖的表征方法來表示EZ-Color的顏色輸入請求信息，即x，y代表色調和色飽和度，反映顏色色度信息;而y代表光通量，反映顏色的亮度信息。SSDM 用戶模塊是賽普￣拉斯的精確照度信號調制(PrISM)技術的硬件實現。PrISM技術是一種優于傳統PWM方法的專用LED亮度調節技術，它可以有效地解決電磁干擾和低頻閃爍問題。

　　圖1 EZ-Color方案實現框圖

　　EZ-Color控制器與軟件PSoC express fit組合從根本上改變了企業進入 LED市場的門檻。這一解決方案不僅使操作者無須學習混色學(一門需要許多投入且本身復雜的學科)，而且無須編制熱敏電阻等元件或 LED產品分級的多維查找表。更為突出的優點是，EZ-Color能夠在短短幾分鐘之內完成這些任務。采用這項LED混色技術，無須執行C語言編碼，困為所用語言本身就模擬了標準照明技術。新的混色方案不僅具有集成度高、成本低、靈活性太和易用性強等特點，而且還能有效地解決低頻閃爍和電磁干擾問題。