本實(shí)用新型涉及汽車(chē)內(nèi)飾上一種多位置指示裝置，特別涉及一種汽車(chē)中控上的多個(gè)LED指示電路。

背景技術(shù)：

汽車(chē)上中控臺(tái)的指示燈基本全部采用LED指示，LED具有價(jià)格低廉，耗能低，壽命長(zhǎng)，顏色多樣等特點(diǎn)，非常適合在汽車(chē)空調(diào)控制器，汽車(chē)音響等中控臺(tái)設(shè)備使用。

目前，汽車(chē)中控上亮度可調(diào)變色多路LED指示電路效果主要通過(guò)該方式實(shí)現(xiàn)：每一個(gè)LED均通過(guò)一個(gè)單片機(jī)IO端口交替切換高/低電平，控制三極管導(dǎo)通/截止，從而控制LED亮/滅；通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器來(lái)調(diào)制IO端口高、低電平持續(xù)時(shí)間比例，從而控制LED亮度。相對(duì)于本實(shí)用新型，這種方式有三個(gè)不足之處：

(1)占用較多單片機(jī)端口資源；

(2)當(dāng)LED指示較多時(shí)，多用較多三極管，成本增加；

(3)需要很多單片機(jī)IO口在高/低電平之間頻繁切換，增加電路板上單片機(jī)電源線上的高頻傳導(dǎo)干擾發(fā)射；

(4)當(dāng)電源電壓出現(xiàn)正浪涌波動(dòng)時(shí)，LED亮度會(huì)出現(xiàn)變化；

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有汽車(chē)中控上亮度可調(diào)變色多路LED指示電路所存在的不足而提供一種基于使用LED，用盡量少的單片機(jī)資源、盡量低的成本實(shí)現(xiàn)汽車(chē)中控臺(tái)上多個(gè)燈光指示的變色指示功能，同時(shí)，能實(shí)現(xiàn)相對(duì)獨(dú)立的燈光亮度調(diào)節(jié)的功能的一種汽車(chē)中控上的多個(gè)LED指示電路。

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種汽車(chē)中控上的多個(gè)LED指示電路，包括正極PWM亮度調(diào)節(jié)電路、若干變色指示LED控制電路和負(fù)極PWM亮度調(diào)節(jié)電路；每一變色指示LED控制電路的輸入端與所述正極PWM亮度調(diào)節(jié)電路的輸出端連接，每一變色指示LED控制電路的輸出端與所述負(fù)極PWM亮度調(diào)節(jié)電路的輸出端連接，所述正極PWM亮度調(diào)節(jié)電路和負(fù)極PWM亮度調(diào)節(jié)電路通過(guò)單片機(jī)控制，進(jìn)而通過(guò)所述正極PWM亮度調(diào)節(jié)電路和負(fù)極PWM亮度調(diào)節(jié)電路來(lái)單獨(dú)控制每一變色指示LED控制電路中的兩個(gè)LED亮滅，實(shí)現(xiàn)變色指示，同時(shí)還通過(guò)所述正極PWM亮度調(diào)節(jié)電路和負(fù)極PWM亮度調(diào)節(jié)電路來(lái)單獨(dú)控制每一變色指示LED控制電路中的兩個(gè)LED的亮度衰減控制和恒流控制亮度顯示。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述亮度衰減控制是定義單片機(jī)兩個(gè) PWM信號(hào)占空比為100％時(shí)，所有LED亮度為初始亮度；每一變色指示LED控制電路中的第一LED亮度為初始亮度乘以第一個(gè)PWM信號(hào)占空比，第二LED亮度為初始亮度乘以第一個(gè)PWM信號(hào)占空比，再乘以第二個(gè)PWM信號(hào)占空比。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述恒流控制亮度顯示是：當(dāng)電源電壓出現(xiàn)高電壓正浪涌時(shí)，利用兩個(gè)串聯(lián)的二極管導(dǎo)通壓降固定，功率三極管發(fā)射極與基極之間壓降不變，那么采樣電阻壓降不變，功率三極管集電極輸出電流不變，從而所有LED顯示亮度恒定。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述正極PWM亮度調(diào)節(jié)電路由第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一二極管、第二二極管、PNP型功率三級(jí)管和第一NPN型三極管，其中所述PNP型功率三級(jí)管的發(fā)射極通過(guò)第一電阻連接到電源進(jìn)行采樣；第一二極管的正極接電源，第一二極管的負(fù)極與第二二極管的正極串聯(lián)，第二二極管的負(fù)極接PNP型功率三級(jí)管基極；第二電阻的一端接PNP型功率三級(jí)管基極，第二電阻的另一端接第一NPN三級(jí)管集電極；第三電阻的一端接單片機(jī)的一個(gè)PWM信號(hào)，第三電阻的另一端接第一NPN三級(jí)管的基極，第四電阻的一端接第一NPN三級(jí)管的基極，第四電阻的另一端接地，第三電阻和第四電阻進(jìn)行分壓給第一NPN三級(jí)管的基極提供一個(gè)偏置電壓；第一NPN三級(jí)管的發(fā)射極接地；所述PNP型功率三級(jí)管集電極作為所述正極PWM 亮度調(diào)節(jié)電路的輸出端。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，每一變色指示LED控制電路包括第五電阻、第六電阻、第七電阻、第一LED、第二LED和第二NPN三級(jí)管，所述第五電阻的一端作為每一變色指示LED控制電路的輸入端與所述正極PWM亮度調(diào)節(jié)電路的輸出端連接，第五電阻的另一端分別與第一LED、第二LED的正極連接，第一LED的負(fù)極與第二NPN三級(jí)管的集電極連接，第六電阻的一端與單片機(jī)的一個(gè)IO端口控制連接，第六電阻的另一端與第二NPN三級(jí)管的基極連接，第七電阻的一端與第二NPN三級(jí)管的基極連接，第六電阻和第七電阻進(jìn)行分壓給第二NPN三級(jí)管的基極提供一個(gè)偏置電壓；第七電阻的另一端和第二NPN三級(jí)管的發(fā)射極均接地，第二LED的負(fù)極作為每一變色指示LED控制電路的輸出端。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述負(fù)極PWM亮度調(diào)節(jié)電路包括第三二極管、第八電阻、第九電阻和第三NPN三級(jí)管，第三二極管的正極作為負(fù)極 PWM亮度調(diào)節(jié)電路的輸入端與所有變色指示LED控制電路的輸出端連接，第三二極管的負(fù)極與第三NPN三級(jí)管的集電極連接，第八電阻的一端接單片機(jī)的另一個(gè)PWM信號(hào)，第八電阻的另一端接第三NPN三級(jí)管的基極，第九電阻的一端接第三NPN三級(jí)管的基極，第九電阻的另一端和和第三NPN三級(jí)管的發(fā)射極均接地，第八電阻和第九電阻進(jìn)行分壓給第三NPN三級(jí)管的基極提供一個(gè)偏置電壓。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

當(dāng)單片機(jī)的一個(gè)PWM信號(hào)為高電平時(shí)，正極PWM亮度調(diào)節(jié)電路中的NPN三級(jí)管導(dǎo)通，使PNP型功率三級(jí)管的發(fā)射極、基極形成偏置電壓，正極PWM亮度調(diào)節(jié)電路中的PNP型功率三級(jí)管導(dǎo)通，PNP型功率三級(jí)管的集電極有電壓輸出；此時(shí)，若單片機(jī)的一個(gè)IO端口為高電平，單片機(jī)的另一個(gè)PWM信號(hào)為高電平，則變色指示LED控制電路中的第二NPN三級(jí)管、負(fù)極PWM亮度調(diào)節(jié)電路中的第三NPN三級(jí)管導(dǎo)通，變色指示LED控制電路中的第一LED亮，而(第一LED壓降+第二NPN三級(jí)管的集電極、發(fā)射極之間壓降)<(第二LED導(dǎo)通壓降+第三二極管導(dǎo)通壓降+第三NPN三級(jí)管的集電極、發(fā)射極之間壓降)，第二LED不亮；若單片機(jī)的一個(gè)IO端口為低電平，單片機(jī)的另一個(gè)PWM信號(hào)為高電平，則第二NPN三級(jí)管不導(dǎo)通，第三NPN三級(jí)管導(dǎo)通，第一LED不亮，第二LED亮；若單片機(jī)的一個(gè)IO端口、單片機(jī)的另一個(gè)PWM信號(hào)均為低電平，則第二NPN 三級(jí)管、第三NPN三級(jí)管均不導(dǎo)通，第一LED、第二LED均不亮。

當(dāng)單片機(jī)的一個(gè)PWM信號(hào)為低電平時(shí)，第一NPN三級(jí)管不導(dǎo)通，PNP型功率三級(jí)管不導(dǎo)通，PNP型功率三級(jí)管的集電極沒(méi)有電壓輸出；所有變色指示LED 控制電路中的第一LED、第二LED均不亮。

由上可設(shè)定單片機(jī)的兩個(gè)PWM信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)制所有變色指示LED控制電路中的第一LED、第二LED亮度；設(shè)定所有單片機(jī)的IO端口為高電平/低電平，決定每路變色指示LED控制電路中的第一LED、第二LED顯示的顏色。

當(dāng)電源POWER電壓出現(xiàn)高電壓正浪涌時(shí)，利用串聯(lián)的PNP型功率三級(jí)管和第一NPN型三極管導(dǎo)通壓降固定，PNP型功率三級(jí)管的發(fā)射極與基極之間壓降不變，那么第一電阻采樣壓降不變，PNP型功率三級(jí)管的集電極輸出電流不變，從而所有LED顯示亮度恒定。

由于采用以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型與同類電路相比具有以下優(yōu)勢(shì)：

(1)占用單片機(jī)端口資源較少；

(2)當(dāng)LED指示較多時(shí)，所使用的三級(jí)管數(shù)量較少，成本降低；

(3)不需要很多單片機(jī)IO口在高/低電平之間頻繁切換，降低了電路板上單片機(jī)電源線上的高頻傳導(dǎo)干擾發(fā)射；

(4)當(dāng)電源電壓出現(xiàn)正浪涌波動(dòng)時(shí)，利用功率三級(jí)管所構(gòu)成的恒流電路，使所有LED電流恒定，避免LED亮度出現(xiàn)明顯變化；

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例，附圖以說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的電路圖。

圖2為本實(shí)用新型工作原理示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

參見(jiàn)圖1所示，圖中所示的一種汽車(chē)中控上的多個(gè)LED指示電路包括正極 PWM亮度調(diào)節(jié)電路、若干變色指示LED控制電路和負(fù)極PWM亮度調(diào)節(jié)電路；每一變色指示LED控制電路的輸入端與所述正極PWM亮度調(diào)節(jié)電路的輸出端連接，每一變色指示LED控制電路的輸出端與所述負(fù)極PWM亮度調(diào)節(jié)電路的輸出端連接，所述正極PWM亮度調(diào)節(jié)電路和負(fù)極PWM亮度調(diào)節(jié)電路通過(guò)單片機(jī)控制，進(jìn)而通過(guò)所述正極PWM亮度調(diào)節(jié)電路和負(fù)極PWM亮度調(diào)節(jié)電路來(lái)單獨(dú)控制每一變色指示LED控制電路中的兩個(gè)LED亮滅，實(shí)現(xiàn)變色指示，同時(shí)還通過(guò)所述正極PWM亮度調(diào)節(jié)電路和負(fù)極PWM亮度調(diào)節(jié)電路來(lái)單獨(dú)控制每一變色指示LED控制電路中的兩個(gè)LED的亮度衰減控制和恒流控制亮度顯示。

亮度衰減控制是定義單片機(jī)兩個(gè)PWM信號(hào)占空比為100％時(shí)，所有LED亮度為初始亮度；每一變色指示LED控制電路中的第一LED亮度為初始亮度乘以第一個(gè)PWM信號(hào)占空比，第二LED亮度為初始亮度乘以第一個(gè)PWM信號(hào)占空比，再乘以第二個(gè)PWM信號(hào)占空比。

恒流控制亮度顯示是：當(dāng)電源電壓出現(xiàn)高電壓正浪涌時(shí)，利用兩個(gè)串聯(lián)的二極管導(dǎo)通壓降固定，功率三極管發(fā)射極與基極之間壓降不變，那么采樣電阻壓降不變，功率三極管集電極輸出電流不變，從而所有LED顯示亮度恒定。

正極PWM亮度調(diào)節(jié)電路由電阻R1、R2、R3、R4、二極管D1、D2、PNP型功率三級(jí)管TR1和NPN型三極管TR2，其中PNP型功率三級(jí)管TR1的發(fā)射極通過(guò)電阻R1連接到電源POWER進(jìn)行采樣；二極管D1的正極接電源POWER，二極管 D1的負(fù)極與二極管D2的正極串聯(lián)，二極管D1的負(fù)極接PNP型功率三級(jí)管TR1 基極；電阻R2的一端接PNP型功率三級(jí)管TR1基極，電阻R2的另一端接NPN 三級(jí)管TR2集電極；電阻R3的一端接單片機(jī)的一個(gè)PWM-1信號(hào)，電阻R3的另一端接NPN三級(jí)管TR2的基極，電阻R4的一端接NPN三級(jí)管TR2的基極，電阻TR2的另一端接地，電阻R3、R4進(jìn)行分壓給NPN三級(jí)管TR2的基極提供一個(gè)偏置電壓；NPN三級(jí)管TR2的發(fā)射極接地；PNP型功率三級(jí)管TR1集電極作為所述正極PWM亮度調(diào)節(jié)電路的輸出端。

本具體實(shí)施方式中的變色指示LED控制電路為四路，四路變色指示LED控制電路并聯(lián)，其中第一路變色指示LED控制電路包括電阻R5、R9、R13、LED L1、 L5和NPN三級(jí)管TR3；第二路變色指示LED控制電路包括電阻R6、R10、R14、 LED L2、L6和NPN三級(jí)管TR4；第三路變色指示LED控制電路包括電阻R7、R11、 R15、LED L3、L7和NPN三級(jí)管TR5；第四路變色指示LED控制電路包括電阻 R8、R12、R16、LED L4、L8和NPN三級(jí)管TR6；下面就第一變色指示LED控制電路來(lái)詳細(xì)說(shuō)明變色指示LED控制電路的連接關(guān)系和工作原理：

電阻R5的一端作為第一路變色指示LED控制電路的輸入端與正極PWM亮度調(diào)節(jié)電路的輸出端連接，電阻R5的另一端分別與LED L1、L5的正極連接， LED L1的負(fù)極與NPN三級(jí)管TR3的集電極連接，電阻R9的一端與單片機(jī)的一個(gè)IO端口CTR1控制連接，電阻R9的另一端與NPN三級(jí)管TR3的基極連接，電阻R13的一端與NPN三級(jí)管TR3的基極連接，電阻R9、R13進(jìn)行分壓給NPN 三級(jí)管TR3的基極提供一個(gè)偏置電壓；電阻R13的另一端和NPN三級(jí)管TR3的發(fā)射極均接地,LED L5的負(fù)極作為第一變色指示LED控制電路的輸出端。

第二、三、四路變色指示LED控制電路中的電阻R10、R11、R12的一端與單片機(jī)的IO端口CTR2、CTR3、CTR4控制連接。

負(fù)極PWM亮度調(diào)節(jié)電路包括二極管D3、電阻R17、R18和NPN三級(jí)管TR7，二極管D3的正極作為負(fù)極PWM亮度調(diào)節(jié)電路的輸入端與所有變色指示LED控制電路的輸出端連接，二極管D3的負(fù)極與NPN三級(jí)管TR7的集電極連接，電阻R17的一端接單片機(jī)的另一個(gè)PWM-2信號(hào)，電阻R17的另一端接NPN三級(jí)管 TR7的基極，電阻R18的一端接NPN三級(jí)管TR7的基極，電阻R18的另一端和和NPN三級(jí)管TR7的發(fā)射極均接地，電阻R17、R18進(jìn)行分壓給NPN三級(jí)管TR7 的基極提供一個(gè)偏置電壓。

當(dāng)PWM_1為高電平時(shí)，NPN三級(jí)管TR2導(dǎo)通，使PNP型功率三級(jí)管TR1的發(fā)射極、基極形成偏置電壓，PNP型功率三級(jí)管TR1導(dǎo)通，PNP型功率三級(jí)管 TR1的集電極有電壓輸出；此時(shí)，若單片機(jī)的一個(gè)IO端口CTR1為高電平，PWM_2 為高電平，則NPN三級(jí)管TR3、TR7導(dǎo)通，L1亮，而(L1壓降+NPN三級(jí)管TR3 的集電極、發(fā)射極之間壓降)<(L5導(dǎo)通壓降+D3導(dǎo)通壓降+NPN三級(jí)管TR7的集電極、發(fā)射極之間壓降)，L5不亮；若CTR1為低電平，PWM_2為高電平，則NPN三級(jí)管TR3不導(dǎo)通，NPN三級(jí)管TR7導(dǎo)通，L1不亮，L5亮；若CTR1、 PWM_2均為低電平，則NPN三級(jí)管TR3、NPN三級(jí)管TR7不導(dǎo)通，L1、L5均不亮。CTR2至CTR4類同。

當(dāng)PWM_1為低電平時(shí)，NPN三級(jí)管TR2不導(dǎo)通，PNP型功率三級(jí)管TR1不導(dǎo)通，PNP型功率三級(jí)管TR1的集電極沒(méi)有電壓輸出；所有LED均不亮。

設(shè)定PWM_1、PWM_2信號(hào)為PWM占空比信號(hào)，且PWM_1頻率為PWM_2的整數(shù)倍(圖2中取為4倍)，占空比分別為a％、b％，為了更形象描述LED亮度調(diào)節(jié)效果，見(jiàn)圖2時(shí)序圖。由圖2可看出，當(dāng)CTR1為高電平時(shí)，L1亮，衰減比例為a％，L5不亮；當(dāng)CTR1為低電平時(shí)，L1不亮，L5亮，衰減比例為a％*b％。

當(dāng)電源POWER電壓升高時(shí)，假設(shè)電阻R1壓降U1增大，通過(guò)R1電流I1增大，約等于PNP型功率三級(jí)管TR1的集電極電流，PNP型功率三級(jí)管TR1的發(fā)射極、基極之間壓降增大；而二極管D1、D2串聯(lián)，導(dǎo)通壓降不變，矛盾，因此電阻R1壓降U1不變，PNP型功率三級(jí)管TR1的集電極電流基本不變，形成恒流輸出效果，使LED亮度不隨電源POWER電壓變化而變化。