Led指示裝置及方法
2023-05-01 21:13:16 1
專利名稱：Led指示裝置及方法
技術領域：
本發明是關於LED(Light Emitting Diode)指示裝置及方法，尤其是關於一種顯示電子設備工作狀態的LED指示裝置及方法。
背景技術：
一般電子設備，如電視機、計算機等，均使用LED作為其工作狀態指示燈。該LED指示燈僅指示電子設備的電源狀態，如電源導通時該LED指示燈亮，電源關閉後該LED指示燈滅。隨著科學技術的發展，研發人員為電子設備設計了多種工作狀態以滿足用戶的不同需求，如正常工作狀態、休眠狀態、遊戲狀態、鎖定狀態等。現有的LED指示燈無法完成如此眾多工作狀態的指示任務。為解決此問題，一種現有的方法可參閱2003年10月22日公告的中國第CN2582294Y號專利，即公開了一種具有狀態指示燈的電視機，其使用若干指示燈來指示電視機的多種工作狀態。
但是，前述若干指示燈雖能指示電子設備的多種工作狀態，卻無形中增加了電子設備的製造成本。而電子設備的製造成本越高，對於電子設備製造商就越不利。
發明內容針對上述現有技術的不足，本發明目的在於提供一種LED指示裝置及方法，其可使用單個指示燈來指示電子設備的多種工作狀態。
為實現本發明目的，本發明提供一種LED指示裝置，其安裝於電子設備上，用以指示電子設備的不同工作狀態。該LED指示裝置包括有一產生脈衝寬度調製(Pulse Width Modulation，PWM)波形的MCU及一與該MCU相接的LED電路。該MCU包括有一CPU；一非易失性內存，其與該CPU相連；一RAM，其與該CPU相連；一與該CPU相連的計數器，其基於PWM單位周期進行計時，並受該CPU控制；及一與該CPU相連的輸出埠，其受該CPU控制。該LED電路用以接收PWM波形，其包括有一第一電阻，其一端與該MCU的輸出埠相接；一第二電阻，其一端接於第一電阻一端，其另一端與電源相接；一第三電阻，其一端與電源相接；一三極體，其基極接於第一電阻另一端，其發射極接於第三電阻另一端；及一LED指示燈，其陽極接於該三極體集電極，其陰極接地。
本發明進一步提供一種用以指示電子設備的不同工作狀態的LED指示方法。該方法包括有如下步驟(a)判斷電子設備所處的工作狀態，並從RAM中獲得相應於該工作狀態的PWM波形高電平的PWM單位周期個數；(b)執行儲存於非易失性內存中的ISR程序；(c)發射相應工作狀態的亮光。
本發明所提供的LED指示裝置及方法，通過MCU控制輸入至LED電路的PWM波形來驅動單個LED指示燈以顯示電子設備的不同工作狀態。由於僅使用了一個LED指示燈，從而節約了製造成本。
圖1是本發明LED指示裝置的使用硬體PWM實施方式的結構示意圖。
圖2是本發明LED指示裝置的使用軟體PWM實施方式的結構示意圖。
圖3是本發明LED指示方法的使用軟體PWM實施方式的作業流程圖。
圖4是圖3的執行儲存於ROM中的ISR程序步驟作業流程圖。
具體實施方式
參閱圖1所示，是本發明LED指示裝置的使用硬體脈衝寬度調製(Pulse Width Modulation，PWM)實施方式的結構示意圖。本發明LED指示裝置安裝於電子設備上，用以指示電子設備的不同工作狀態。該LED指示裝置通過不同PWM波形驅動LED指示燈，使其發出不同亮光，以相應指示電子設備的不同工作狀態。欲獲得不同的PWM波形，需調整PWM波形高電平的PWM單位周期個數。該PWM波形由M個PWM波形周期組成，一個PWM波形周期有255個PWM單位周期。該PWM單位周期包括有N個時鐘(Clock)周期。該數值M、N均為變量，可根據具體需要而定。在本實施方式中，LED指示裝置使用硬體來調整PWM波形高電平的PWM單位周期個數。
該LED指示裝置包括有一MCU(Micro-programmable ControlUnit)10及一LED電路20。該MCU 10用以產生PWM波形，並將其輸入至LED電路20。該MCU 10包括有一CPU 101、一ROM 103、一RAM 105、一基於PWM單位周期進行計時的PWM計數器107、一用以記錄PWM波形高電平的PWM單位周期個數的PWM緩存器(Register)109及一與LED電路20相連的PWM輸出埠111。該ROM103、RAM 105、PWM計數器107及PWM緩存器109均與該CPU 101相連，並受CPU 101控制。PWM緩存器109還與PWM輸出埠111相連，並控制PWM輸出埠111輸出具一定PWM單位周期個數的高電平的PWM波形。該ROM 103還可由其它非易失性(Nonvolatile)內存代替，如PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory等。
該LED電路20包括有電阻R1、R2、R3、一三極體T1及一LED指示燈D1。電阻R1一端與MCU 10的PWM輸出埠111相連。電阻R2一端接於前述電阻R1與PWM輸出埠111相連的一端，另一端與電源Vcc相接。電阻R1的另一端與三極體T1的基極相連。三極體T1的發射極接於電阻R3一端，集電極接於LED指示燈D1陽極。電阻R3的另一端亦與電源Vcc相接。LED指示燈D1陰極接地。前述電阻R1、R2、R3及三極體T1組成LED指示燈D1的驅動電路，該驅動電路用以傳送PWM波形來驅動LED指示燈D1發光。
當前述電子設備導通電源後，該MCU 10的CPU 101判斷該電子設備所處的工作狀態，並輸出相應於該工作狀態的PWM波形高電平的PWM單位周期個數至PWM緩存器109。基於PWM計數器107的計時，該PWM緩存器109控制PWM輸出埠111輸出具有前述高電平PWM單位周期個數的PWM波形至LED電路20。由前述電阻R1、R2、R3及三極體T1所組成的驅動電路傳送該PWM波形至LED指示燈D1，使其發射相應的亮光。即，電子設備的不同工作狀態對應LED指示燈D1的不同發光形式。
參閱圖2所示，是本發明LED指示裝置的使用軟體PWM實施方式的結構示意圖。在本實施方式中，該LED指示裝置使用軟體來調整PWM波形高電平的PWM單位周期個數。該LED指示裝置包括有一MCU 10』及一LED電路20』。該MCU 10』用以產生PWM波形，並將其輸入至LED電路20』。該MCU 10』包括有一CPU 101』、一用以儲存中斷服務程序(Interrupt Service Routine，ISR)的ROM103』、一用以儲存當前PWM單位周期個數及不同PWM波形的高電平PWM單位周期個數的RAM 105』、一基於PWM單位周期進行計時的計數器107』及一與LED電路20』相連的輸出埠111』。該ROM103』、RAM 105』、計數器107』及輸出埠111』均與該CPU 101』相連，並受CPU 101』控制。該ROM 103』還可由其它非易失性內存代替，如PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory等。
該LED電路20』包括有電阻R1』、R2』、R3』、一三極體T1』及一LED指示燈D1』。電阻R1』一端與MCU 10』的輸出埠111』相連。電阻R2』一端接於前述電阻R1』與輸出埠111』相連的一端，另一端與電源Vcc相接。電阻R1』的另一端與三極體T1』的基極相連。三極體T1』的發射極接於電阻R3』一端，集電極接於LED指示燈D1』陽極。電阻R3』的另一端亦與電源Vcc相接。LED指示燈D1』陰極接地。前述電阻R1』、R2』、R3』及三極體T1』組成LED指示燈D1』的驅動電路，該驅動電路用以傳送PWM波形來驅動LED指示燈D1』發光。
參閱圖3所示，是本發明LED指示方法的使用軟體PWM實施方式的作業流程圖。當前述電子設備導通電源後，該LED指示方法的作業流程開始。在步驟S510，該MCU 10』的CPU 101』判斷該電子設備所處的工作狀態，並從RAM 105』中獲得相應該工作狀態的PWM波形高電平的PWM單位周期個數。在步驟S512，該CPU 101』定時中斷該計數器107』一個PWM波形周期。該「定時」可由程序預先設定。該「PWM波形周期」小於人眼的視覺暫留時間(1/16～1/20秒)，故，中斷該計數器107』一個PWM波形周期並不會使人的肉眼對LED指示燈D1』具有閃動的感覺。在步驟S514，在所中斷的一個PWM波形周期裡，該CPU 101』執行儲存於ROM 103』中的ISR程序。在步驟S516，該CPU 101』恢復該計數器107』至中斷前狀態。在步驟S518，該LED指示燈D1』發射相應於步驟S510所述工作狀態的亮光。
請一併參閱圖4，是圖3的執行儲存於ROM中的ISR程序步驟作業流程圖。在步驟S5141，該RAM 105』記錄當前PWM單位周期個數。在步驟S5143，該CPU 101』判斷該當前PWM單位周期個數是否小於前述PWM波形高電平的PWM單位周期個數。如是，在步驟S5145，該CPU 101』控制輸出埠111』輸出高電平至LED電路20』。如否，在步驟S5147，該CPU 101』控制輸出埠111』輸出低電平至LED電路20』。由上述可知，該ISR程序比較簡單，其執行PWM方式驅動LED指示燈D1』的亮暗變化的PWM波形周期時間可遠低於前述人眼視覺暫留時間(1/16～1/20秒)。
自該電子設備導通電源後，前述作業流程將不斷被重複，直至該電子設備被關閉電源後方停止。
前述電子設備所處的工作狀態包括有開機狀態、關機狀態、休眠狀態等。不同工作狀態對應不同PWM波形周期，即對應於不同高電平PWM單位周期個數。不同電子設備具有不同的工作狀態，只需改變CPU 101或CPU 101』所執行的判斷電子設備所處工作狀態的程序，該LED指示裝置及方法即可適用於任何電子設備。
權利要求
1.一種LED指示裝置，其安裝於電子設備上，用來指示電子設備的不同工作狀態，其包括有一MCU及一LED電路，該LED電路包括一第一電阻，其一端與該MCU相接；一第二電阻，其一端接於第一電阻與該MCU相接的一端，其另一端與電源相接；一第三電阻，其一端與電源相接；一三極體，其基極接於第一電阻另一端，其發射極接於第三電阻另一端；及一LED指示燈，其陽極接於該三極體的集電極，其陰極接地，其特徵在於所述MCU用以産生PWM波形，該MCU包括有一CPU；一非易失性內存，其與該CPU相連；一RAM，其與該CPU相連；一計數器，其與該CPU相連，並基於PWM單位周期進行計時；及一輸出埠，其與該CPU相連，且前述第一電阻的一端與該輸出埠相接。
2.如權利要求1所述的LED指示裝置，其特徵在於前述非易失性內存是ROM、EPROM、EEPROM或Flash Memory。
3.如權利要求1所述的LED指示裝置，其特徵在於前述MCU在CPU與輸出埠之間還包括有一PWM緩存器，該PWM緩存器受CPU控制，用以記錄PWM波形高電平的PWM單位周期個數。
4.如權利要求3所述的LED指示裝置，其特徵在於前述計數器是一PWM計數器。
5.如權利要求3所述的LED指示裝置，其特徵在於前述輸出埠是一PWM輸出埠。
6.如權利要求1所述的LED指示裝置，其特徵在於前述非易失性內存儲存有ISR程序。
7.如權利要求6所述的LED指示裝置，其特徵在於前述RAM儲存有當前PWM單位周期個數及不同PWM波形的高電平PWM單位周期個數。
8.如權利要求7所述的LED指示裝置，其特徵在於該CPU定時中斷該計數器一個PWM波形周期來執行ISR程序。
9.如權利要求8所述的LED指示裝置，其特徵在於該ISR程序用以判斷當前PWM單位周期個數是否小於前述PWM波形高電平的PWM單位周期個數，如是，則輸出高電平至LED電路，否則，輸出低電平至LED電路。
10.一種LED指示方法，其用以指示電子設備的不同工作狀態，其特徵在於該LED指示方法包括有如下步驟(a)判斷電子設備所處的工作狀態，並從RAM中獲得相應於該工作狀態的PWM波形高電平的PWM單位周期個數；(b)定時中斷計數器一個PWM波形周期；(c)在所中斷的一個PWM波形周期裡，執行儲存於非易失性內存中的ISR程序；(d)恢復計數器至中斷前狀態；(e)發射相應於步驟(a)所述工作狀態的亮光。
11.如權利要求10所述的LED指示方法，其特徵在於步驟(c)包括判斷當前PWM單位周期個數是否小於PWM波形高電平的PWM單位周期個數，如是，則輸出高電平至LED電路，否則，輸出低電平至LED電路的步驟。
全文摘要
一種LED指示裝置及方法，其安裝於電子設備上，用以指示電子設備的不同工作狀態。該LED指示裝置包括有一產生PWM波形的MCU及一與該MCU相接的LED電路。該MCU包括有一CPU；一非易失性內存，其與該CPU相連；一RAM，其與該CPU相連；一與該CPU相連的計數器，其基於PWM單位周期進行計時；及一與該CPU相連的輸出埠。本發明所提供的LED指示裝置及方法，通過MCU控制輸入至LED電路的PWM波形來驅動單個LED指示燈以顯示電子設備的不同工作狀態。由於該發明僅使用了一個LED指示燈，從而節約了製造成本。
文檔編號G09G3/14GK1696999SQ200410027268
公開日2005年11月16日 申請日期2004年5月15日 優先權日2004年5月15日
發明者謝冠宏 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司