(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011390745.5
(22)申请日 2020.12.02
(71)申请人 天津光电通信技术有限公司
地址 300210 天津市河西区泰山路6号
(72)发明人 秦展 孙静 石斌 晋巧玲
杨纯璞 李炎昊
(74)专利代理机构 天津中环专利商标代理有限
公司 12105
代理人 胡京生
(51)Int.Cl.
H05B 47/18(2020.01)
H05B 47/155(2020.01)
H05B 45/30(2020.01)
G06F 13/42(2006.01)
(54)发明名称一种使用I2C总线控制多个LED灯的电路及控制方法(57)摘要本发明涉及一种使用I2C总线 控制多个LED 灯的电路及控制方法，将VDD电源与PCA9505芯片的VDD引脚相连将控制芯片的SCL和SDA引脚分别于PCA9505芯片的SCL和SDA相连接，并上拉4.7K 的电阻到VDD，将PCA9505的A2、A1、A0引脚分别连接到GND或上拉4.7K电阻连接到VDD。连接到GND 时表示0，上拉4.7K电阻到VDD时表示1，将8片PCA9505的A2、A1、A0，按照上述规则依次连接为000～111即为PCA9505的地址配置，将PCA9505的IO0_0～IO4_7连接LED灯，并串联330Ω电阻到GND。使用I2C通信协议控制PCA9505芯片，可实现任意多个LED灯控制，节约控制芯片资源，且绝大多数控制芯片都支持I2C通信，实际应用范围广 泛。权利要求书1页 说明书2页 附图3页CN 112312632 A 2021.02.02
C N 112312632
A
1.一种使用I2C总线控制多个LED灯的电路，包括一个控制芯片、I2C数据线（SLC和SDA ）、8片PCA9505芯片、320个LED灯，其特征在于：电路连接为控制芯片的I2C引脚引出SCL 和SDA两根数据线，八个PCA9505芯片的SCL和SDA端口依次并接在两根I2C数据线上，两根I2C数据线分别各经一个4.7K电阻外接VDD，控制芯片和八个PCA9505芯片的VDD端口外接VDD、GND端口外接GND，
PCA9505芯片A2、A1、A0端口并连外接GND；PCA9505芯片A1和A2端口并连外接GND，A0端口串接4.7K电阻外接VDD；PCA9505芯片A0和A2端口并连外接GND，A1端口串接4.7K电阻外接VDD；PCA9505芯片A2端口外接GND，A0和A1端口分别串接4.7K电阻外接VDD；PCA9505芯片A1、A0端口并连外接GND，A2端口串接4.7K电阻外接VDD；PCA9505芯片A1端口外接GND，A0、A2端口分别串接4.7K电阻外接VDD； PCA9505芯片A0端口外接GND，A1、A2端口分别串接4.7K电阻外接VDD；PCA9505芯片A2、A1、A0端口分别串接4.7K电阻外接VDD，
按照上述规则依次连接为000～111即为PCA9505的地址配置，每个PCA9505的IO端口地址为从IO0_0～IO0_7、IO1_0～IO1_7、IO2_0～IO2_7、IO3_0～IO3_7、IO4_0～IO4_7共40个，各连接LED灯的正极，各LED灯的负极经330Ω电阻接外接GND，八片PCA9505芯片共连接320个LED灯。
2.如权利要求1所述的一种使用I2C总线控制多个LED灯的电路，其特征在于：所述的控制芯片的I2C线路一个，即可控制320个LED灯。
3.采用权利要求1所述的一种使用I2C总线控制多个LED灯的电路的控制方法，其特征在于：控制方法为，
（1）、控制芯片通过I2C总线选择出要控制的PCA9505芯片；
（2）、控制芯片通过I2C总线控制已选出的PCA9505寄存器，将PCA9505的IO端口设置为输出端口；
（3）、控制芯片通过I2C总线控制已选出的PCA9505寄存器，将PCA9505的输出端口拉高或拉低；
端口拉高点亮对应LED灯，端口拉低熄灭对应LED灯；
（4）、循环步骤（1）～（3）实现对320个LED灯亮/灭的控制。
权 利 要 求 书1/1页CN 112312632 A
一种使用I2C总线控制多个LED灯的电路及控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种LED驱动控制，特别涉及一种使用I2C总线控制多个LED灯的电路及控制方法。
背景技术
[0002]现有技术中，使用控制芯片去控制点亮多个LED时，LED灯的数量较多时会使用控制芯片大量的控制引脚，当LED灯的数量多于控制芯片引脚数量时则无法实现控制。面对控制芯片引脚数量有限，
又要控制多个LED灯的问题，成为本发明需要解决的技术问题。
发明内容
[0003]鉴于现有技术存在的问题，本发明提供一种基于PCA9505控制多个LED灯的电路及实现方法，使用控制芯片的两个引脚作为I2C控制总线，通过I2C控制8个PCA9505芯片，进而控制320个LED灯。具体技术方案是, 一种使用I2C总线控制多个LED的电路及控制方法，包括一个控制芯片、两根I2C数据线、八片PCA9505芯片、320个LED灯，其特征在于：一种使用I2C总线控制多个LED灯的电路，包括一个控制芯片、两根I2C数据线、八片PCA9505芯片、320个LED灯，其特征在于：电路连接为控制芯片的SCL和SDA引脚引出两根I2C数据线，八个PCA9505芯片的SCL和SDA端口依次并接在两根I2C数据线上，两根I2C数据线分别各经一个4.7K电阻外接VDD，控制芯片和八个PCA9505芯片的VDD端口外接VDD、GND端口外接GND，PCA9505芯片A1、A2、A0端口并连外接GND，PCA9505芯片A2、A1、A0端口并连外接GND；PCA9505芯片A1和A2端口并连外接GND，A0端口串接4.7K电阻外接VDD；PCA9505芯片A0和A2端口并连外接GND，A1端口串接4.7K电阻外接VDD；PCA9505芯片A2端口外接GND，A0和A1端口分别串接4.7K电阻外接VDD；PCA9505芯片A1、A0端口并连外接GND，A2端口串接4.7K电阻外接VDD；PCA9505芯片A1端口外接GND，A0、A2端口分别串接4.7K电阻外接VDD； PCA9505芯片A0端口外接GND，A1、A2端口分别串接4.7K电阻外接VDD；PCA9505芯片A2、A1、A0端口分别串接4.7K 电阻外接VDD，
按照上述规则依次连接为000～111即为PCA9505的地址配置，每个PCA9505的IO端口地址为从IO0_0～IO0_7、IO1_0～IO1_7、IO2_0～IO2_7、IO3_0～IO3_7、IO4_0～IO4_7共40个，各连接LED灯的正极，各LED灯的负极经330Ω电阻接外接GND，八片PCA9505芯片共连接320个LED灯。
[0004]所述的控制芯片的I2C线路，多个I2C线路即可控制多个320个LED灯。
[0005]控制方法为，
（1）、控制芯片通过I2C总线选择出要控制的PCA9505芯片；
（2）、控制芯片通过I2C总线控制已选出的PCA9505寄存器，将PCA9505的IO端口设置为输出端口；
（3）、控制芯片通过I2C总线控制已选出的PCA9505寄存器，将PCA9505的输出端口拉高或拉低。端口拉高点亮对应LED灯，端口拉低熄灭对应LED灯；
（4）、循环步骤（1）～（3）实现对320个LED灯亮/灭的控制。
[0006]本发明的技术效果是，控制芯片使用I2C通信协议控制PCA9505芯片，可实现任意多个LED灯控制，节约控制芯片资源，且绝大多数控制芯片都支持I2C通信，使用I2C通信协议控制PCA9505，实际应用范围广泛。
附图说明
[0007]图1是本发明的PCA9505芯片与LED灯电路连接图；
图2是本发明的PCA9505芯片地址配置电原理图；
图3是本发明的I2C数据线与八个PCA9505芯片电路连接图。
具体实施方式
[0008]为了更加清晰地说明本发明中，下面结合附图对本发明的实现方法进一步加以说明。
[0009]如图1所示，将VDD电源与PCA9505芯片的VDD引脚相连接，保证芯片供电，将控制芯片的SCL和SDA引脚分别于PCA9505芯片的SCL和SDA相连接，并上拉4.7K的电阻到VDD。[0010]如图2所示，将PCA9505的A2、A1、A0引脚分别连接到GND或上拉4.7K电阻连接到VDD。连接到GND时表示0，上拉4.7K电阻到VDD时表示1，将8片PCA9505的A2、A1、A0，按照上述规则依次连接为000～111即为PCA9505的地址配置。
[0011]如图3所示，每个PCA9505的IO端口从IO0_0～IO0_7, IO1_0～IO1_7, IO2_0～IO2_7, IO3_0～IO3_7, IO4_0～IO4_7共40个接口，连接LED灯的正极。8片PCA9505共连接320个LED灯，并串联330Ω电阻到GND。
[0012]控制方法为，
（1）、控制芯片通过I2C选择出要控制的PCA9505芯片；
（2）、控制芯片通过I2C控制已选出的PCA9505寄存器，将PCA9505的IO端口设置为输出端口；
（3）、通过I2C控制已选出的PCA9505寄存器，将PCA9505的输出端口拉高或拉低。端口拉高点亮对应LED灯，端口拉低熄灭对应LED灯；
（4）、循环步骤（1）～（3）实现对320个LED灯亮/灭的控制。
[0013]本发明有如下优点：
（1）使用I2C通信协议控制PCA9505，绝大多数控制芯片（例如C8051，STM32，ZYNQ等等）都支持I2C通信，因此实际应用范围广泛。
[0014]（2）与现有技术相比，只使用两个I2C控制引脚即可实现最大数量为320个LED灯的控制，多个I2C控制引脚可实现多个320个LED灯的控制，大大节约了控制芯片资源。
图1
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