如何在激活手機(jī)LED指示燈的同時(shí)保持待機(jī)時(shí)間不受影響
發(fā)布時(shí)間:2020-03-10 來源:Jon Kraft 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】隨著用戶對手機(jī)功能的要求日益增長,一項(xiàng)新的需求進(jìn)入手機(jī)制造商的考慮中,,即手機(jī)可以有提供狀態(tài)的LED提示,以便在待機(jī)的同時(shí),提醒用戶注意有未讀消息、即將到來的約會(huì)安排或者其它通知。最近發(fā)布的幾款手機(jī)甚至因?yàn)闆]有提供LED提示而受到差評。與此同時(shí),用戶希望手機(jī)的待機(jī)時(shí)間能夠更長。這兩個(gè)看似簡單的問題使手機(jī)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(shí),保持較低的總待機(jī)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(dāng)手機(jī)處于喚醒狀態(tài)時(shí),這沒有問題,但該處理器必須持續(xù)掌握時(shí)序,即使在休眠模式下,也要自動(dòng)使能和禁用各LED。為了實(shí)現(xiàn)此功能,在為整個(gè)PMIC上電時(shí)會(huì)增加數(shù)毫安的待機(jī)電流。表1中的數(shù)據(jù)和計(jì)算示例顯示,平均功耗主要由指示燈熄滅期間的靜態(tài)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(qū)動(dòng)器ADP8866采用獨(dú)特的配置,專門應(yīng)對這一挑戰(zhàn),它能夠輕松地對四個(gè)LED指示燈執(zhí)行自主照明程序,各LED的熄滅時(shí)間可以在100 ms到25.2 s的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)自主照明程序執(zhí)行并且這些LED熄滅時(shí),IC總電流降至300 µA以下。此外,由于所有時(shí)序都由ADP8866控制,因此這些LED仍能保持完全同步,即便是在復(fù)雜或持續(xù)時(shí)間較長的閃爍模式下。下面以兩個(gè)例子來說明。
示例1:彩色LED指示燈
手機(jī)需要7個(gè)LED用于背光顯示,兩個(gè)LED用于指示。由于成本和機(jī)械要求,手機(jī)制造商使用紅/綠(RG) LED來有效實(shí)現(xiàn)三種狀況的待機(jī)通知:未讀消息、電池電量低和約會(huì)安排。對于每種狀況,LED會(huì)發(fā)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(gè)LED通道,其中7個(gè)用于照亮顯示屏,RG LED的紅光和綠光信號(hào)由剩下的兩個(gè)通道控制,產(chǎn)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(shè)置
ADP8866的評估板包括一個(gè)圖形編程實(shí)用程序,如圖3所示;其I2C寄存器設(shè)置為執(zhí)行指示燈閃爍功能。
圖3所示的寄存器設(shè)置首先會(huì)產(chǎn)生一個(gè)250 ms的10 mA紅光(Sink 8)脈沖,待其熄滅500 ms后再產(chǎn)生一個(gè)250 ms的紅光脈沖。第二個(gè)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(shè)置,但其第一個(gè)脈沖會(huì)延遲。當(dāng)?shù)诙€(gè)綠光脈沖熄滅時(shí),系統(tǒng)會(huì)等待12秒,然后再重復(fù)。使能這一序列時(shí),所有三種顏色都會(huì)相繼重復(fù)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(gè)或第三個(gè)脈沖。如果只需要產(chǎn)生紅光和黃光通知,則紅光LED應(yīng)在第一個(gè)和第二個(gè)脈沖使能,而綠光LED只應(yīng)在第二個(gè)脈沖使能。
圖2. 紅光和綠光閃爍脈沖序列及其所產(chǎn)生的顏色
圖3. ADP8866用于LED指示燈編程的圖形用戶界面
當(dāng)紅光和綠光重疊時(shí),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(chǎn)生RG光譜中的其它顏色。脈沖的寬度、關(guān)閉時(shí)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(dòng)態(tài)指示燈顯示
便攜式電子設(shè)備要求通知指示燈具有動(dòng)態(tài)特性和高可見度,能夠在其它背景干擾下醒目地顯現(xiàn)出來。對此,ADP8866同樣是理想的解決方案,它最多能用4個(gè)LED通道(Sink 6至Sink 9)來驅(qū)動(dòng)復(fù)雜的照明序列。其余5個(gè)LED通道可以用于背光或鍵盤照明。本例中,Sink 6至Sink 9設(shè)置為點(diǎn)亮4個(gè)LED,先從右至左,再從左至右,經(jīng)過10秒延遲后再重復(fù)。該模式如圖4所示。
圖4. 四通道動(dòng)態(tài)指示燈顯示
漸亮?xí)r間、漸暗時(shí)間和漸變設(shè)置(平方或立方)同時(shí)針對第一個(gè)HB(心跳)脈沖而設(shè)置。DELAY參數(shù)可在0秒至1.270秒范圍內(nèi)以10 ms的增量進(jìn)行調(diào)整。本例中,DELAY設(shè)置為漸亮?xí)r間的一半,但可以使用其它延遲設(shè)置以獲得不同的效果。第一個(gè)脈沖與HB脈沖之間的關(guān)閉時(shí)間由第一個(gè)脈沖的OFF Time(關(guān)閉時(shí)間)變量控制。為保持對稱,這些時(shí)間均設(shè)置為延遲時(shí)間的倍數(shù)。HB OFF Time設(shè)置該序列重復(fù)之前的延遲時(shí)間。本例中,等待時(shí)間為10秒,因此Sink 6 HB OFF Time為10秒。其它三個(gè)HB OFF Time等于10秒加上DELAY時(shí)間的倍數(shù)。該序列對應(yīng)的寄存器狀態(tài)如圖5所示。
圖5. ADP8866用于動(dòng)態(tài)指示燈編程的圖形用戶界面
也可以使用同樣的編程方法來產(chǎn)生趣味燈光閃爍、手機(jī)鈴音通知和其它模式。自動(dòng)漸亮和漸暗特性能夠增強(qiáng)指示燈的視覺魅力,但額外的漸變時(shí)間會(huì)導(dǎo)致平均功耗略有增加。任何情況下,當(dāng)所有LED都熄滅時(shí),ADP8866會(huì)自動(dòng)返回休眠狀態(tài),需要時(shí)會(huì)及時(shí)喚醒,以啟動(dòng)下一個(gè)LED序列。
ADP8866集背光LED電荷泵驅(qū)動(dòng)器與自動(dòng)閃爍功能于一體,支持對9個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行獨(dú)立編程,最大功耗為25 mA。電流水平、漸變時(shí)間和閃爍速率可以一次編程并自主執(zhí)行,背光LED可以設(shè)置獨(dú)立的漸亮和漸暗時(shí)間。采用2.5 V至5.5 V電源供電時(shí),雙電容電荷泵最多可提供240 mA的電流。設(shè)計(jì)中還集成軟啟動(dòng)、短路保護(hù)、過壓保護(hù)及過溫保護(hù)功能,因而穩(wěn)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(shù)文檔。
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