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盤點占空比、PWM、GPIO三者含義及原理分析

(1)占空比(Duty Cycle)有如下含義: 在一串理想的脈沖序列中(如方波),正脈沖的持續時間與脈沖總周期的比值。例如:脈沖寬度1μs,信號周期4μs的脈沖序列,占空比為0.25。 即在一段連續工作時間內脈沖占用的時間與總時間的比值。

這個概念可以用來衡量開關管導通或截至狀況,設開關管的導通時間為To,脈沖周期為T,則占空比為To:T,如果占空比為1:1,那么,開關管就處去常開狀態,也就是說,加在開關管的控制極(一般是基極)的脈沖信號始終是使開關管導通(實際上已經不是脈沖信號了)。實際上從另一個角度來分析:開關管的導通時間與截止時間之比即:Ton:Toff=1:1,所以占空比為50%。這是從另一個角度來說明占空比。

占空比的實際用途之一:例如用來控制LCM的背光亮度,通過調節占空比的值來控制電壓的高低,從而調節亮度。這個頻率據說在200HZ到1KHZ以內,是可以接受的。頻率太高了,會有電磁干擾出現,典型的會干擾到手機聽筒,造成電流聲;太低了,也會有問題,頻率在十幾HZ時會導致輸入的脈沖經過背光驅動后出來的還是脈沖,而不是直流。

(2)PWM電路

從BRT_PWM輸入周期不變的占空比波形來起調節作用,反相控制。即占空比越低,BACKLIGHT_ADJ越高(如果不接三極管,是占空比越高,電壓越大)。占空比內為低電平時,Q7截止,MAIN_5V流經R11和R16形成通路,R16端電壓形成后開始給并聯的C16充電,電壓升高;占空比內為高電平時,Q7導通,MAIN_5V流經R11到地通路,此時Q7的上端電壓為0.7v低于C16電壓,故電容開始放電,電量降低。這是通過調節電容的充放電延遲特性來獲得或高或低的電壓,從而控制亮度。

軟件使用時,首先在系統上電時進行MFT PWM的初始化,當設置好所需,即將其寫入對應的MFT寄存器中。在程序運行到必要的時候,用軟件進行PWM 開始或者停止的控制即可。

(3)GPIO單相

第一個MAIN_5V供給開關電平提供上拉(即默認電平,它并不影響GPIO的輸出電平),第二個MAIN_5V給輸出供電。BL_ON/OFF為高,Q8導通,BACKLIGHT_EN被拉低輸出;BL_ON/OFF為低時,Q8截止,BACKLIGHT_EN輸出為高。整個一反相控制。

(4)GPIO雙相

如圖,只是在單相的基礎上添加了一個Q4而已,其它的一樣。

(5)當用PWM調節背光時,通過提高PWM頻率,比如由之前默認的200Hz提高到20KHz,就可以減少低電閃屏現象。

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