如何在激活手机LED指示灯的同时保持待机时间不受影响

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   随着用户对手机功能的要求日益增长，一项新的需求进入手机制造商的考虑中，即手机可以有提供状态的LED提示，以便在待机的同时，提醒用户注意有未读消息、即将到来的约会安排或者其它通知。最近发布的几款手机甚至因为没有提供LED提示而受到差*。与此同时，用户希望手机的待机时间能够更长。这两个看似简单的问题使手机制造商陷入了意想不到的两难境地：如何在为LED提示供电的同时，保持较低的总待机功耗？
　　LED指示灯通常由电源管理IC （PMIC）或其它小型处理器供电。当手机处于唤醒状态时，这没有问题，但该处理器必须持续掌握时序，即使在休眠模式下，也要自动使能和禁用各LED。为了实现此功能，在为整个PMIC上电时会增加数毫安的待机电流。表1中的数据和计算示例显示，平均功耗主要由指示灯熄灭期间的静态电流决定。
表1. 闪烁模式（7.5 s熄灭/300 ms亮起）下的电流和功耗（10mA LED电流和3.7 V输入）



            
            电源管理
            
            
            熄灭
            
            
            点亮
            
            
            平均
            
            
            功耗
            
        
        
            
            标准PMIC
            
            
            5 mA
            
            
            15 mA
            
            
            5.39 mA
            
            
            19.9 mW
            
        
        
            
            ADP8866
            
            
            300µA
            
            
            11 mA
            
            
            710 μA
            
            
            2.6 mW
            
        
        
            
            无损
            
            
            0 μA
            
            
            10 mA
            
            
            385 μA
            
            
            1.4 mW
            
        


　　LED驱动器 ADP8866 采用独特的配置，专门应对这一挑战，它能够轻松地对四个LED指示灯执行自主照明程序，各LED的熄灭时间可以在100 ms到25.2 s的范围内进行设置。当自主照明程序执行并且这些LED熄灭时，IC总电流降至300 ?A以下。此外，由于所有时序都由ADP8866控制，因此这些LED仍能保持完全同步，即便是在复杂或持续时间较长的闪烁模式下。下面以两个例子来说明。
　　示例1：彩色LED指示灯
　　手机需要7个LED用于背光显示，两个LED用于指示。由于成本和机械要求，手机制造商使用红/绿（RG） LED来有效实现三种状况的待机通知：未读消息、电池电量低和约会安排。对于每种状况，LED会发出不同颜色的光：红光、绿光或黄光（红光+绿光）。
　　ADP8866针对这种常见情形提供了理想的解决方案，如图1所示。它共有9个LED通道，其中7个用于照亮显示屏，RG LED的红光和绿光信号由剩下的两个通道控制，产生图2所示的闪烁模式。





图1. ADP8866控制背光照明和LED指示灯的设置
                          
                       
                          
                               
　　ADP8866的*估板包括一个图形编程实用程序，如图3所示；其I2C寄存器设置为执行指示灯闪烁功能。
　　图3所示的寄存器设置首先会产生一个250 ms的10 mA红光（Sink 8）脉冲，待其熄灭500 ms后再产生一个250 ms的红光脉冲。第二个红光脉冲与绿光脉冲混合以生成黄光，因此只消耗一半的电流（5 mA），便可提供相同的亮度。绿光LED （Sink 9）具有相似的设置，但其第一个脉冲会延迟。当第二个绿光脉冲熄灭时，系统会等待12秒，然后再重复。使能这一序列时，所有三种颜色都会相继重复闪烁，如图2所示。如果需要红光或绿光指示灯，仅需使能第一个或第三个脉冲。如果只需要产生红光和黄光通知，则红光LED应在第一个和第二个脉冲使能，而绿光LED只应在第二个脉冲使能。




图2. 红光和绿光闪烁脉冲序列及其所产生的颜色



图3. ADP8866用于LED指示灯编程的图形用户界面
　　当红光和绿光重叠时，其电流降低，因此所有三种颜色指示灯的亮度相同。此外，也可以改变红光和绿光电流，以便产生RG光谱中的其它颜色。脉冲的宽度、关闭时间和幅度是完全可定制的，因此各种各样的灯效都有可能。
                          
                       
                          
                               
　　示例2：高可见度动态指示灯显示
　　便携式电子设备要求通知指示灯具有动态特性和高可见度，能够在其它背景干扰下醒目地显现出来。对此，ADP8866同样是理想的解决方案，它最多能用4个LED通道（Sink 6至Sink 9）来驱动复杂的照明序列。其余5个LED通道可以用于背光或键盘照明。本例中，Sink 6至Sink 9设置为点亮4个LED，先从右至左，再从左至右，经过10秒延迟后再重复。该模式如图4所示。




图4. 四通道动态指示灯显示
　　渐亮时间、渐暗时间和渐变设置（平方或立方）同时针对第一个Hb（心跳）脉冲而设置。DELAY参数可在0秒至1.270秒范围内以10 ms的增量进行调整。本例中，DELAY设置为渐亮时间的一半，但可以使用其它延迟设置以获得不同的效果。第一个脉冲与Hb脉冲之间的关闭时间由第一个脉冲的OFF Time（关闭时间）变量控制。为保持对称，这些时间均设置为延迟时间的倍数。Hb OFF Time设置该序列重复之前的延迟时间。本例中，等待时间为10秒，因此Sink 6 Hb OFF Time为10秒。其它三个Hb OFF Time等于10秒加上DELAY时间的倍数。该序列对应的寄存器状态如图5所示。





图5. ADP8866用于动态指示灯编程的图形用户界面
　　也可以使用同样的编程方法来产生趣味灯光闪烁、手机铃音通知和其它模式。自动渐亮和渐暗特性能够增强指示灯的视觉魅力，但额外的渐变时间会导致平均功耗略有增加。任何情况下，当所有LED都熄灭时，ADP8866会自动返回休眠状态，需要时会及时唤醒，以启动下一个LED序列。
　　ADP8866集背光LED电荷泵驱动器与自动闪烁功能于一体，支持对9个LED驱动器进行独立编程，最大功耗为25 mA。电流水平、渐变时间和闪烁速率可以一次编程并自主执行，背光LED可以设置独立的渐亮和渐暗时间。采用2.5 V至5.5 V电源供电时，双电容电荷泵最多可提供240 mA的电流。设计中还集成软启动、短路保护、过压保护及过温保护功能，因而稳定可靠。样片采用20引脚4-mm × 4-mm LFCSP （QFN）封装，另可提供*估板、图形编程程序和技术文档。