如何在激活手機LED指示燈的同時保持待機時間不受影響
發布時間:2020-03-10 來源:Jon Kraft 責任編輯:wenwei
【導讀】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製造商的考慮中,,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製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huo其qi它ta小xiao型xing處chu理li器qi供gong電dian。當dang手shou機ji處chu於yu喚huan醒xing狀zhuang態tai時shi,這zhe沒mei有you問wen題ti,但dan該gai處chu理li器qi必bi須xu持chi續xu掌zhang握wo時shi序xu,即ji使shi在zai休xiu眠mian模mo式shi下xia,也ye要yao自zi動dong使shi能neng和he禁jin用yong各geLED。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,它能夠輕鬆地對四個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的範圍內進行設置。當自主照明程序執行並且這些LED熄滅時,IC總電流降至300 µA以下。此外,由於所有時序都由ADP8866控製,因此這些LED仍能保持完全同步,即便是在複雜或持續時間較長的閃爍模式下。下麵以兩個例子來說明。
示例1:彩色LED指示燈
手機需要7個LED用於背光顯示,兩個LED用於指示。由於成本和機械要求,手機製造商使用紅/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。對於每種狀況,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個用於照亮顯示屏,RG LED的紅光和綠光信號由剩下的兩個通道控製,產生圖2所示的閃爍模式。

圖1. ADP8866控製背光照明和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)脈衝,待其熄滅500 ms後再產生一個250 ms的紅光脈衝。第二個紅光脈衝與綠光脈衝混合以生成黃光,因此隻消耗一半的電流(5 mA),便可提供相同的亮度。綠光LED (Sink 9)具有相似的設置,但其第一個脈衝會延遲。當第二個綠光脈衝熄滅時,係統會等待12秒,然後再重複。使能這一序列時,所有三種顏色都會相繼重複閃爍,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衝。如果隻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衝使能,而綠光LED隻應在第二個脈衝使能。

圖2. 紅光和綠光閃爍脈衝序列及其所產生的顏色

圖3. ADP8866用於LED指示燈編程的圖形用戶界麵
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。脈衝的寬度、關閉時間和幅度是完全可定製的,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,能夠在其它背景幹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)來驅動複雜的照明序列。其餘5個LED通道可以用於背光或鍵盤照明。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秒延遲後再重複。該模式如圖4所示。

圖4. 四通道動態指示燈顯示
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)脈衝而設置。DELAY參數可在0秒至1.270秒範圍內以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。第一個脈衝與HB脈衝之間的關閉時間由第一個脈衝的OFF Time(關閉時間)變量控製。為保持對稱,這些時間均設置為延遲時間的倍數。HB OFF Time設置該序列重複之前的延遲時間。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等於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用於動態指示燈編程的圖形用戶界麵
也可以使用同樣的編程方法來產生趣味燈光閃爍、手(shou)機(ji)鈴(ling)音(yin)通(tong)知(zhi)和(he)其(qi)它(ta)模(mo)式(shi)。自(zi)動(dong)漸(jian)亮(liang)和(he)漸(jian)暗(an)特(te)性(xing)能(neng)夠(gou)增(zeng)強(qiang)指(zhi)示(shi)燈(deng)的(de)視(shi)覺(jiao)魅(mei)力(li),但(dan)額(e)外(wai)的(de)漸(jian)變(bian)時(shi)間(jian)會(hui)導(dao)致(zhi)平(ping)均(jun)功(gong)耗(hao)略(lve)有(you)增(zeng)加(jia)。任(ren)何(he)情(qing)況(kuang)下(xia),當(dang)所(suo)有(you)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於一體,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並自主執行,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。
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