手機LED指示燈和待機時間兩不誤的方案推薦

　　隨著用戶對手機功能的要求日益增長，一項新的需求進入手機制造商的考慮中，即手機可以有提供狀態的LED提示，以便在待機的同時，提醒用戶注意有未讀消息、即將到來的約會安排或者其它通知。最近發布的幾款手機甚至因為沒有提供LED提示而受到差評。與此同時，用戶希望手機的待機時間能夠更長。這兩個看似簡單的問題使手機制造商陷入了意想不到的兩難境地：如何在為LED提示供電的同時，保持較低的總待機功耗？

　　LED指示燈通常由電源管理IC （PMIC）或其它小型處理器供電。當手機處于喚醒狀態時，這沒有問題，但該處理器必須持續掌握時序，即使在休眠模式下，也要自動使能和禁用各LED。為了實現此功能，在為整個PMIC上電時會增加數毫安的待機電流。表1中的數據和計算示例顯示，平均功耗主要由指示燈熄滅期間的靜態電流決定。

　　表1. 閃爍模式（7.5 s熄滅/300 ms亮起）下的電流和功耗（10mA LED電流和3.7 V輸入）

　　LED驅動器 ADP8866 采用獨特的配置，專門應對這一挑戰，它能夠輕松地對四個LED指示燈執行自主照明程序，各LED的熄滅時間可以在100 ms到25.2 s的范圍內進行設置。當自主照明程序執行并且這些LED熄滅時，IC總電流降至300 μA以下。此外，由于所有時序都由ADP8866控制，因此這些LED仍能保持完全同步，即便是在復雜或持續時間較長的閃爍模式下。下面以兩個例子來說明。

　　示例1：彩色LED指示燈

　　手機需要7個LED用于背光顯示，兩個LED用于指示。由于成本和機械要求，手機制造商使用紅/綠（RG） LED來有效實現三種狀況的待機通知：未讀消息、電池電量低和約會安排。對于每種狀況，LED會發出不同顏色的光：紅光、綠光或黃光（紅光+綠光）。

　　ADP8866針對這種常見情形提供了理想的解決方案，如圖1所示。它共有9個LED通道，其中7個用于照亮顯示屏，RG LED的紅光和綠光信號由剩下的兩個通道控制，產生圖2所示的閃爍模式。

　　圖1. ADP8866控制背光照明和LED指示燈的設置

　　ADP8866的評估板包括一個圖形編程實用程序，如圖3所示；其I2C寄存器設置為執行指示燈閃爍功能。

　　圖3所示的寄存器設置首先會產生一個250 ms的10 mA紅光（Sink 8）脈沖，待其熄滅500 ms后再產生一個250 ms的紅光脈沖。第二個紅光脈沖與綠光脈沖混合以生成黃光，因此只消耗一半的電流（5 mA），便可提供相同的亮度。綠光LED （Sink 9）具有相似的設置，但其第一個脈沖會延遲。當第二個綠光脈沖熄滅時，系統會等待12秒，然后再重復。使能這一序列時，所有三種顏色都會相繼重復閃爍，如圖2所示。如果需要紅光或綠光指示燈，僅需使能第一個或第三個脈沖。如果只需要產生紅光和黃光通知，則紅光LED應在第一個和第二個脈沖使能，而綠光LED只應在第二個脈沖使能。

　　圖2. 紅光和綠光閃爍脈沖序列及其所產生的顏色

　　圖3. ADP8866用于LED指示燈編程的圖形用戶界面（點擊圖片放大）

　　當紅光和綠光重疊時，其電流降低，因此所有三種顏色指示燈的亮度相同。此外，也可以改變紅光和綠光電流，以便產生RG光譜中的其它顏色。脈沖的寬度、關閉時間和幅度是完全可定制的，因此各種各樣的燈效都有可能。

　　示例2：高可見度動態指示燈顯示

　　便攜式電子設備要求通知指示燈具有動態特性和高可見度，能夠在其它背景干擾下醒目地顯現出來。對此，ADP8866同樣是理想的解決方案，它最多能用4個LED通道（Sink 6至Sink 9）來驅動復雜的照明序列。其余5個LED通道可以用于背光或鍵盤照明。本例中，Sink 6至Sink 9設置為點亮4個LED，先從右至左，再從左至右，經過10秒延遲后再重復。該模式如圖4所示。

　　圖4. 四通道動態指示燈顯示（點擊圖片放大）

　　漸亮時間、漸暗時間和漸變設置（平方或立方）同時針對第一個HB（心跳）脈沖而設置。DELAY參數可在0秒至1.270秒范圍內以10 ms的增量進行調整。本例中，DELAY設置為漸亮時間的一半，但可以使用其它延遲設置以獲得不同的效果。第一個脈沖與HB脈沖之間的關閉時間由第一個脈沖的OFF Time（關閉時間）變量控制。為保持對稱，這些時間均設置為延遲時間的倍數。HB OFF Time設置該序列重復之前的延遲時間。本例中，等待時間為10秒，因此Sink 6 HB OFF Time為10秒。其它三個HB OFF Time等于10秒加上DELAY時間的倍數。該序列對應的寄存器狀態如圖5所示。

　　圖5. ADP8866用于動態指示燈編程的圖形用戶界面（點擊圖片放大）

　　也可以使用同樣的編程方法來產生趣味燈光閃爍、手機鈴音通知和其它模式。自動漸亮和漸暗特性能夠增強指示燈的視覺魅力，但額外的漸變時間會導致平均功耗略有增加。任何情況下，當所有LED都熄滅時，ADP8866會自動返回休眠狀態，需要時會及時喚醒，以啟動下一個LED序列。

　　ADP8866集背光LED電荷泵驅動器與自動閃爍功能于一體，支持對9個LED驅動器進行獨立編程，最大功耗為25 mA。電流水平、漸變時間和閃爍速率可以一次編程并自主執行，背光LED可以設置獨立的漸亮和漸暗時間。采用2.5 V至5.5 V電源供電時，雙電容電荷泵最多可提供240 mA的電流。設計中還集成軟啟動、短路保護、過壓保護及過溫保護功能，因而穩定可靠。樣片采用20引腳4-mm × 4-mm LFCSP （QFN）封裝，另可提供評估板、圖形編程程序和技術文檔。