看极光，不用去北极视频地址：http://www.cndzz.com/video/cate07/4107.htm图片上看到的闪烁的美丽光轮就是“极光”――二极管艺术品。极光的电路中有162个RGB发光二极管，每圈的颜色变换都是由一个微型控制器用一种改进过的脉宽调制方式控制。虽然采用的控制器本身只有一个脉宽调制模块，但是极光能同时展示27种独立的亮度。以下的内容将为你展示极光的整个设计制作过程。双向电梯??????123456概念电路PCB元件工具和材料准备组装????????7891011121314涂焊膏安置元件烤！电器检查和编程测试LED焊接LED供电操作极光1概念RGB发光二极管（也被叫做全彩发光二极管），可以发出各种颜色的光，涵盖的色彩范围一点儿也不比彩虹少。这个效果听起来很复杂，但原理其实很简单：把红绿蓝三原色的三个小发光二极管装在一起，通过改变三原色的亮度比例，混合出各种颜色。大部分亮度控制电路都用到一种叫做脉宽调制的技术来控制亮度。目前许多微型控制器都内嵌了一个或更多脉宽调制模块，但通常少于5个。当需要控制9个不同亮度的发光二极管时，我就得用多个控制器或者外置电路，如果这9个都是全彩发光二极管，则需要多达27个脉宽调制器。于是我在试验过程中以不同的配置，做了各种类型的尝试，试图减少脉宽调制控制器的使用量。除此之外，我还试图让亮度在变化时更加平滑。现在大部分PIC微型控制器提供的都是8~10位的脉宽调制分辨率，在这样的分辨率下，二极管灯光在比较暗时的光亮变化不是渐变的，会有阶梯感。因为人眼对光强属于非线性响应，所以需要对亮度变化曲线做gamma修正来给人以亮度均匀变化的视觉体验。总之，根据我的计算，要实现平滑的视觉效果需要至少12位的脉宽调制分辨率。如果只是按此原理做个简单的电路，使每个发光二极管都由12位以上的独立脉宽调制控制器控制，我就需要用到某种特制的发光二极管控制IC。不过这样的特制IC的解决方案既不微型也不便宜，对我没有吸引力，最终我决定把脉冲调制和多工驱动结合起来：把每个脉宽调制的循环拆成多个脉冲，再分别驱动三原色二极管，于是三原色二极管就一个脉冲调制循环里被分别点亮数次（大概有点像脉冲宽度调制和脉冲增量调制的混合吧），而整个全彩二极管的平均亮度输出与这段时间内的脉冲次数成正比。这样做不仅能通过以不同频率点亮三原色来减少发光二极管的可见闪烁，还能通过结合多个脉宽调制的脉冲增加脉冲调制分辨率。不过减少可见闪烁后的发光二极管闪烁频率还是很高的，让极光看上去的刷新率比123Hz高的多。看一下时序表，我取了7个发光二极管的R/G/B总线信号来说明我的概念。正如你所见，R/G/B通道间隔着轮流点亮，这些脉冲控制着发光二极管确切的点亮时段。当R/G/B总线中任意一个处在高电平时，LED就会点亮。总的点亮时段和颜色则取决于R/G/B总线的高电平组合。比如说,图中：LED1只点亮在1级（最低的亮度）红LED2会点亮到2级绿LED3会亮到3级蓝LED4会点亮到3级黄（红+绿）LED5会点亮到3级紫(红+蓝)LED6会点亮到3级青色（绿+蓝）LED7会点亮到255级(最高的亮度)白?从1到255的时间大概为8.1毫秒，所以时续表看起来似乎是由暗到明点亮的，但是其实肉眼看只是有亮度差异而已。希望这足够解释极光的LED控制原理。2电路极光有18个全彩二极管在9个回路里。总共有162个发光二极管。每圈都是分隔开来控制的。所有有9个LED电路需要控制。我采用PIC24F08KA101作为控制器，这个芯片是16位的，已经足够控制电路，所以并不需要占地方的外部设备来达到运算峰值32Mhz电路本身很简单，微型控制器连着一个摇杆式的开关（其中有5个触点开关），用3个MOSFET(场效应管)和12个BJT（双极性管）控制着通过LED的电流。3.3V的线性稳压器给PIC供电，LED回路则用5V的电源驱动。这个电路其实就像9*3的矩阵变换电路，但是3列被全彩LED的3原色替代。所以三路三原色是多工驱动的，分别点亮而不是一起亮。通常我不喜欢做多工驱动的东西，但有时必须对简单性和节省空间两方面妥协自己的喜好嘛。因为这个微型控制器只有一个脉冲宽度调制模块，我需要把这个脉宽信号扩展到三原色发光二极管。我用一个“与门”解决这个问题。R-BUS只在R-DRV为低电平且PWM为高电平时为高电平，G-BUS只在G-DRV为低电平且PWM为高电平时为高电平等等。这个简单环节的电路工作很正常，节省了节省了成本更节省了PCB板上宝贵的空间。我的高边开关用到了MOSFET，因为我找到的BJT无法承受162个发光二极管并联的电流（高达3A！。）MOSFET（DMP3098L）承受电流的能力值得推荐。低边开关电路就