一种基于MCU控制的自适应LED灯板电路的制作方法

一种基于mcu控制的自适应led灯板电路
技术领域
1.本实用新型涉及led电路技术领域，更具体的说，本实用新型涉及一种基于mcu控制的自适应led灯板电路。


背景技术：

2.以太网交换机是基于以太网进行数据传输的多端口网络设备，每个端口都可以连接到主机或网络节点，根据接收到数据帧中的硬件地址，把数据转发到目的主机或网络节点。
3.交换机一般采用网口连接器和led灯分离的设计，主板交换芯片switch输出led灯序列到led灯板上后，采用逻辑芯片或cpld转换成并行，然后根据产品形态进行led灯的排列。
4.采用逻辑芯片转换led灯序列信号时，当不同的交换机产品，交换机的端口的数量或形态有变化时，网口的led灯需要重新排列，由于逻辑芯片的引脚和网口的序号已经对应，不能更改，导致led灯板需要重新设计，无法做到复用；采用cpld芯片来转换led灯序列信号时，当不同的交换机产品，交换机的端口的数量或形态有变化时，由于cpld芯片软件及引脚配置固定，不能灵活适应不同的led灯输出序列，即使通过其它接口来实现cpld升级软件来适应不同序列，也需要增加cpld和主控cpu之间的数据通道接口，使电路设计变得复杂。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于mcu控制的自适应led灯板电路。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于mcu控制的自适应led灯板电路，其改进之处在于：包括控制模块(10)和led灯模块(20)，控制模块(10)与主板交换芯片switch连接，用于接收主板交换芯片switch输出的led灯序列信号；控制模块(10)与led灯模块(20)连接，用于输出自动处理过的led灯序列信号给led灯模块(20)，控制led灯的亮灭闪烁。
7.上述电路中，控制模块(10)包括微控制单元mcu、启动电路(30)、时钟电路(40)和复位电路(50)，微控制单元mcu包括第一启动端口boot0、第二启动端口boot1、时钟输入端口dsc in、时钟输出端口dsc out、复位端口nrst、第一串行总线端口sda、第二串行总线端口scl和通用输入输出i/o口，通用输入输出i/o口包括通用输入输出端口i/o1；
8.第一启动端口boot0与电阻r90连接，电阻r90的另一端与启动电路(30)连接，第二启动端口boot1与电阻r91连接，电阻r91的另一端与启动电路(30)连接；
9.时钟输入端口dsc in和时钟输出端口dsc out均与时钟电路(40)连接，复位端口nrst与复位电路(50)连接；
10.第一串行总线端口sda和第二串行总线端口scl均与主板交换芯片switch连接，通
用输入输出端口i/o1与led灯模块(20)连接。
11.上述电路中，led灯模块(20)包括led灯电路(70)；
12.led灯电路(70)包括发光二极管led1和电阻r1，发光二极管led1的正极与第一电源连接，发光二极管led1的负极与电阻r1连接，电阻r1的另一端与通用输入输出端口i/o1连接。
13.上述电路中，微控制单元mcu设有多个通用输入输出i/o口，所述led灯模块(20)设有相应于通用输入输出i/o口数量的多个led灯电路(70)，每个led灯电路(70)均与通用输入输出i/o口连接。
14.上述电路中，启动电路(30)包括第一插接端子j1和第二插接端子j2，第一插接端子j1包括电源端口p1、端口p2和接地端口p3，电源端口p1与第一电源连接，端口p2与电阻r90连接，接地端口p3接地，第二插接端子j2包括电源端口p4、端口p5和接地端口p6，电源端口p4与第一电源连接，端口p5与电阻r91连接，接地端口p6接地。
15.上述电路中，时钟电路(40)包括电容c1、电容c2、晶体振荡器y1、电阻r80和电阻r81，电容c1的一端与时钟输入端口dsc in连接，电容c1的另一端接地，电容c2的一端与时钟输出端口dsc out连接，电容c2的另一端接地，电容c2与时钟输出端口dsc out之间设有电阻r80，电阻r80与电容c2之间设有第一连接点(80)，电容c1与时钟输入端口dsc in之间设有第二连接点(90)，第一连接点(80)与第二连接点(90)之间连接有晶体振荡器y1和电阻r81，晶体振荡器y1与电阻r81并联。
16.上述电路中，复位电路(50)包括按键开关s、电阻r82、电容c3和电阻r83，按键开关s的一端接地，按键开关s的另一端与复位端口nrst连接，按键开关s与复位端口nrst之间设有电阻r82，电阻r82与复位端口nrst之间设有第三连接点(100)，第三连接点(100)与电容c3连接，电容c3的另一端接地，第三连接点(100)与电阻r83连接，电阻r83的另一端与第一电源连接。
17.上述电路中，微控制单元mcu的型号为stm32f103rvt6。
18.上述电路中，还包括电源模块(110)，电源模块(110)包括降压电路(1101)，降压电路(1101)与控制模块(10)和led灯模块(20)均连接，用于输出不同的电压给控制模块(10)和led灯模块(20)。
19.上述电路中，降压电路(1101)包括降压器u1和电感l，降压器u1包括电源输入端口in、使能控制端口en、接地端口p7、输出反馈端口fb、陶瓷电容退耦合端口bs和电感端口lx；
20.电源输入端口in与第二电源连接，源输入端口in与第二电源之间设有第四连接点(120)，第四连接点(120)与电容c4、电容c5和电容c6均连接，电容c4、电容c5和电容c6的另一端接地，电容c4、电容c5和电容c6均并联；
21.使能控制端口en与电容c7连接，电容c7的另一端接地，使能控制端口en与电容c7之间设有第五连接点(130)，第五连接点(130)与电阻r84连接，电阻r84的另一端与第四连接点(120)连接；接地端口p7接地；
22.输出反馈端口fb与电阻r85连接，电阻r85的另一端接地，输出反馈端口fb与电阻r85之间设有第六连接点(140)，第六连接点(140)与电阻r86和电容c8均连接，电阻r86和电容c8的另一端连接有第七连接点(150)，电阻r86和电容c8并联，第七连接点(150)的另一端连接有电阻r87，电阻r87的另一端连接有第八连接点(160)；
23.陶瓷电容退耦合端口bs与电容c9连接，电容c9的另一端与第九连接点(170)连接，第九连接点(170)与电阻r88连接，电阻r88的另一端与电容c10连接，电容c10的另一端接地，电阻r88和电容c10均与电容c9并联；
24.电感端口lx与第九连接点(170)连接，第九连接点(170)与电感l连接，电感l的另一端与第八连接点(160)连接；
25.第八连接点(160)还连接有电容c11、电容c12、电容c13和电容c14，电容c11、电容c12、电容c13和电容c14的另一端均接地，电容c11、电容c12、电容c13和电容c14均并联；第八连接点(160)还连接有有极性电容c15和有极性电容c16，第八连接点(160)与有极性电容c15和有极性电容c16的正极连接，有极性电容c15和有极性电容c16的负极均接地，有极性电容c15和有极性电容c16并联；
26.第八连接点(160)与控制模块(10)和led灯模块(20)均连接，用于输出不同的电压作为第一电源给控制模块(10)和led灯模块(20)使用。
27.本实用新型的有益效果是：接收到led灯序列信号后，对led灯序列信号自动检测和转换，形成所需要的led灯阵列信号，输出给led灯板，控制led灯的亮灭闪烁，使得led灯板做到适应不同的产品形态；并且可最大化的进行模块复用，减少了产品物料清单中的组件类型。
附图说明
28.附图1为本实用新型的一种基于mcu控制的自适应led灯板电路的结构框图。
29.附图2为本实用新型中的控制模块的电路图。
30.附图3为本实用新型中的led灯模块的电路图。
31.附图4为本实用新型中的启动模块的电路图。
32.附图5为本实用新型中的时钟电路的电路图。
33.附图6为本实用新型中的复位电路的电路图。
34.附图7为本实用新型中的电源模块的电路图。
具体实施方式
35.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
36.以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
37.参照图1所示，本实用新型揭示了一种基于mcu控制的自适应led灯板电路，包括控制模块10和led灯模块20，控制模块10与主板交换芯片switch连接，用于接收主板交换芯片switch输出的led灯序列信号，控制模块10与led灯模块20连接，用于输出自动处理过的led灯序列信号给led灯模块20，控制模块10接收的led灯序列信号后，对led灯序列信号自动检
测和转换，形成需要的led灯阵列信号，输出给led灯模块20，控制led灯模块20中的led灯的亮灭闪烁，使得led灯板做到适应不同的产品形态。
38.本实施例中，控制模块10包括微控制单元mcu、启动电路30、时钟电路40和复位电路50，微控制单元mcu完成对led灯序列信号自动检测和转换，微控制单元mcu包括第一启动端口boot0、第二启动端口boot1、时钟输入端口dsc in、时钟输出端口dsc out、复位端口nrst、第一串行总线端口sda、第二串行总线端口scl和通用输入输出i/o口，通用输入输出i/o口包括通用输入输出端口i/o1；
39.第一启动端口boot0与电阻r90连接，电阻r90的另一端与启动电路30连接，第二启动端口boot1与电阻r91连接，电阻r91的另一端与启动电路30连接；
40.时钟输入端口dsc in和时钟输出端口dsc out均与时钟电路40连接，复位端口nrst与复位电路50连接；
41.第一串行总线端口sda和第二串行总线端口scl均与主板交换芯片switch连接，通用输入输出端口i/o1与led灯模块20连接，通过通用输入输出端口i/o1将微控制单元mcu转换后的led灯序列信号输出给led灯模块20。
42.本实施中所述led灯模块20包括led灯电路70；led灯电路70包括发光二极管led1和电阻r1，发光二极管led1的正极与第一电源连接，发光二极管led1的负极与电阻r1连接，电阻r1的另一端与通用输入输出端口i/o连接。
43.本实施例中，微控制单元mcu设有多个通用输入输出i/o口，所述led灯模块20设有相应于通用输入输出i/o口数量的多个led灯电路70，每个led灯电路70均与通用输入输出i/o口连接，多个led灯电路70中的多个led灯形成led阵列，通过通用输入输出i/o口输出经微控制单元mcu自动检测和转换后的led灯序列信号给led灯阵列，使得led灯板做到适应不同的产品形态，并且多个通用输入输出i/o口和多个led灯电路70可最大化的实现模块复用，led灯的数量越多，可支持越多led灯板产品的复用，比如有50个led灯的本实用新型电路，则可支持需要50个led灯的led灯板产品，也可以支持需要40个led灯的led灯板产品，也可支持需要5个led灯的led灯板产品，减少了产品物料清单中的组件类型。
44.进一步的，参照图2和图3所示，所述微控制单元mcu的型号为stm32f103rvt6，该微控制单元mcu有72个通用输入输出i/o口，包括了例如通用输入输出端口i/o1、通用输入输出端口i/o2、通用输入输出端口i/o3等等，所述led灯模块20设有相应数量的72个led灯电路70，包括了例如发光二极管led1、发光二极管led2和发光二极管led3等等，也包括例如电阻r1、电阻r2和电阻r3等等，72个led灯电路70组成了led灯阵列，每个led灯电路70均与通用输入输出i/o口连接，微控制单元mcu将自动检测和转换后的led灯序列信号通过72个通用输入输出i/o口输出给led灯阵列，使微控制单元mcu可控制72个led灯的亮灭闪烁，使led灯板做到适应不同的产品形态。本实施例中说明的微控制单元mcu的型号为优选实施方式来说明，本实用新型中的微控制单元mcu还可以采用其他的型号，以具有不同数量的通用输入输出i/o口，结合相应数量的led灯电路70，形成不同的led灯阵列，进一步的使得led灯板做到适应不同的产品形态。
45.参照图4所示，所述启动电路30包括第一插接端子j1和第二插接端子j2，第一插接端子j1包括电源端口p1、端口p2和接地端口p3，电源端口p1与第一电源连接，端口p2与电阻r90连接，接地端口p3接地，第二插接端子j2包括电源端口p4、端口p5和接地端口p6，电源端
口p4与第一电源连接，端口p5与电阻r91连接，接地端口p6接地。
46.参照图5所示，所述时钟电路40包括电容c1、电容c2、晶体振荡器y1、电阻r80和电阻r81，电容c1的一端与时钟输入端口dsc in连接，电容c1的另一端接地，电容c2的一端与时钟输出端口dsc out连接，电容c2的另一端接地，电容c2与时钟输出端口dsc out之间设有电阻r80，电阻r80与电容c2之间设有第一连接点80，电容c1与时钟输入端口dsc in之间设有第二连接点90，第一连接点80与第二连接点90之间连接有晶体振荡器y1和电阻r81，晶体振荡器y1与电阻r81并联。
47.参照图6所示，所述复位电路50包括按键开关s、电阻r82、电容c3和电阻r83，按键开关s的一端接地，按键开关s的另一端与复位端口nrst连接，按键开关s与复位端口nrst之间设有电阻r82，电阻r82与复位端口nrst之间设有第三连接点100，第三连接点(100)与电容c3连接，电容c3的另一端接地，第三连接点100与电阻r83连接，电阻r83的另一端与第一电源连接。
48.参照图7所示，本电路还包括电源模块110，电源模块110包括降压电路1101，降压电路1101与控制模块10和led灯模块20均连接，用于根据控制模块10和led灯模块20的需求，输出所需要的电压作为第一电源给控制模块10和led灯模块20使用；
49.降压电路1101包括降压器u1和电感l，降压器u1包括电源输入端口in、使能控制端口en、接地端口p7、输出反馈端口fb、陶瓷电容退耦合端口bs和电感端口lx；
50.进一步的，电源输入端口in与第二电源连接，第二电源为12v，作为降压电路1101的输入电源，电源输入端口in与第二电源之间设有第四连接点120，第四连接点120与电容c4、电容c5和电容c6均连接，电容c4、电容c5和电容c6的另一端接地，电容c4、电容c5和电容c6均并联；
51.使能控制端口en与电容c7连接，电容c7的另一端接地，使能控制端口en与电容c7之间设有第五连接点130，第五连接点130与电阻r84连接，电阻r84的另一端与第四连接点120连接；接地端口p7接地；
52.输出反馈端口fb与电阻r85连接，电阻r85的另一端接地，输出反馈端口fb与电阻r85之间设有第六连接点140，第六连接点140与电阻r86和电容c8均连接，电阻r86和电容c8的另一端连接有第七连接点150，电阻r86和电容c8并联，第七连接点150的另一端连接有电阻r87，电阻r87的另一端连接有第八连接点160；
53.陶瓷电容退耦合端口bs与电容c9连接，电容c9的另一端与第九连接点170连接，第九连接点170与电阻r88连接，电阻r88的另一端与电容c10连接，电容c10的另一端接地，电阻r88和电容c10均与电容c9并联；
54.电感端口lx与第九连接点170连接，第九连接点170与电感l连接，电感l的另一端与第八连接点160连接；
55.第八连接点160还连接有电容c11、电容c12、电容c13和电容c14，电容c11、电容c12、电容c13和电容c14的另一端均接地，电容c11、电容c12、电容c13和电容c14均并联；第八连接点160还连接有有极性电容c15和有极性电容c16，第八连接点160与有极性电容c15和有极性电容c16的正极连接，有极性电容c15和有极性电容c16的负极均接地，有极性电容c15和有极性电容c16并联；
56.第八连接点160与控制模块10和led灯模块20均连接，用于输出3.3v的电压作为第
一电源给控制模块10和led灯模块20使用。本实施例中说明的电源模块(110)将12v电源降压至3.3v后，将3.3v输出给控制模块10和led灯模块20使用，是作为优选实施方式来说明，本实用新型也可以将不同的输入电压，根据需求，降压至不同的电压输出，作为第一电源给控制模块10和led灯模块(20)使用。
57.本实用新型的有益效果是：接收到led灯序列信号后，对led灯序列信号自动检测和转换，形成所需要的led灯阵列信号，输出给led灯板，控制led灯的亮灭闪烁，使得led灯板做到适应不同的产品形态；并且可最大化的进行模块复用，减少了产品物料清单中的组件类型。
58.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。