中微爱芯四种16*16 RGB灯阵方案介绍

应用背景

数字时代人们渴望可触摸的实体温度，16*16RGB灯阵应运而生。它体积小巧，能承载丰富的光影世界，既可作为氛围灯记录情绪，也能显示行情天气。它连接虚拟数据与现实生活，让生活信息被光影呈现，成为精致的现代生活社交符号。

简介

AiP33648LS展示效果

中微爱芯深耕LED显示驱动领域，针对16*16 RGB灯阵场景，提供多种成熟方案。以下为四款核心产品及其典型应用架构。

1）AiP3368：16通道高精度恒流LED驱动芯片，OUT端口最大输出电流为45mA，多颗可级联。

2）AiP3358：8路行扫描控制芯片，提供8个高电平有效的功率输出端口，单个输出端口的最大驱动电流为2A，可两颗级联。

3）AiP3318：8通道LED行驱动电路，集成串行译码电路及功率PMOS关。单个输出端口的最大驱动电流为2.2A，可多颗级联。

4）AiP33648LS：带低功耗模式的IIC接⼝共阴极32段9位恒流LED驱动芯片，SEG端口最大电流为45mA，支持四种从机地址。

5）AiP33632：8X16共阳极恒流LED驱动控制芯片，提供8通道阳极公共输出端和16通道阴极恒流输出，SEG端口最大电流为40mA，多颗可级联。

上述芯片可灵活组合，设计RGB灯阵时，需重点关注COM/GRID驱动能力、单个SEG端口峰值与平均电流（直接影响亮度），以及软件通信控制方式。

方案一：两颗AiP3358+三颗AiP3368

1）实现方式：两颗AiP3358级联作为COM阳极行驱动，三颗AiP3368级联作为SEG阴极列驱动，共有16个COM、48个SEG，可驱动控制16*48/3=256颗RGB三色灯，原理图设计见图1。

2）硬件要点：考虑到COM端口的最大驱动电流为2A，以及每个COM最多控制48个SEG，推荐REXT为450Ω，SEG输出电流约为40mA，此时单个SEG的平均电流理论上为2.5mA，电流不宜过高；全亮时最大电流为256*3*2.5mA=1.9A。

3）软件要点：在软件刷新控制方面，推荐的画面刷新时间在12ms以下；假设每帧画面数据已设定好，MCU只负责发送数据，每帧画面需要发送16组数据，发送一组数据的时间在0.375ms以下，发送间隔0.75ms。

4）优势：常见的实现方案，成本低，点阵配置灵活；适用于大屏点阵。

由两颗AiP3358和三颗AiP3368H实现的16X16 RGB灯阵方案，可实现全屏呼吸、音频律动、文字显示、时间显示等效果。

方案二：两颗AiP3318+三颗AiP3368

1）实现方式：两颗AiP3318级联作为COM阳极行驱动，三颗AiP3368级联作为SEG阴极列驱动，共有16个COM、48个SEG，可驱动控制16*48/3=256颗RGB三色灯，原理图设计见图2。

2）硬件要点：考虑到COM端口的最大驱动电流为2.2A，以及每个COM最多控制48个SEG，推荐REXT为450Ω，SEG输出电流约为40mA，此时单个SEG的平均电流理论上为2.5mA，电流不宜过高;全亮时最大电流为256*3*2.5mA=1.9A。

3）软件要点：在软件刷新控制方面，推荐的画面刷新时间在12ms以下；假设每帧画面数据已设定好，MCU只负责发送数据，每帧画面需要发送16组数据，发送一组数据的时间在0.375ms以下，发送间隔0.75ms。

4）优势：常见的实现方案，成本低，点阵配置灵活；适用于大屏点阵。

方案三：两颗AiP33632+一颗AiP3368

1）实现方式：两颗AiP33632级联，可组成16个COM；再级联一颗AiP3368以增加SEG数量，共有16个COM、48个SEG，可驱动控制16*48/3=256颗RGB三色灯，原理图设计见图3。

2）硬件要点：考虑到COM端口存在导通电阻约为0.6R（VDD=5V，Iload=1.2A），会分掉一部分电压，以及每个COM最多控制48个SEG，推荐REXT为560Ω，SEG输出电流约为32mA，此时单个SEG的平均电流理论上为2mA。

3）软件要点：在软件刷新控制方面，推荐的画面刷新时间在12ms以下；假设每帧画面数据已设定好，MCU只负责发送数据，每帧画面需要发送16组数据，发送一组数据的时间在0.375ms以下，发送间隔0.75ms。

4）优势：所需芯片数量较少，占用IO资源少，成本低，点阵配置灵活。

方案四：三颗AiP33648LS

1）实现方式：每颗AiP33648LS可控制9*32/3=96颗RGB三色灯，三颗即可控制256颗，每颗LED均可单独256级调光，原理图设计见图3。

2）硬件要点：SEG端口设置电流为45mA时，单颗的平均电流为5mA左右;全亮时最大电流为256*3*5mA=3.8A，可以适当降低亮度以降低对电源的要求。

3）软件要点：在软件刷新控制方面，AiP33648LS内置DDRAM，因此只需发送数据即可，每帧画面数据建议在10ms内发送完成，因此IIC通信时钟频率建议在800KHz以上。

4）优势：标准IIC通信接口；占用的IO口资源最少；待机功耗＜1uA；LED亮度高；支持单灯PWM调光；显示效果丰富细腻。

上述四种方案，如果每帧画面数据需要MCU进行计算处理，推荐使用32位MCU作为主控；如果方案上有多颗MCU，推荐其中的一颗MCU（8位单片机即可）专门用于刷新；如果所有需要显示的画面数据已经计算存储，使用8位单片机即可。前三种方案，推荐使用定时器进行定时刷新，数据传输过程应尽量缩短，并设置为最高优先级，防止数据发送期间导致的闪屏。

方案应用图

图1 两颗AiP3358+三颗AiP3368

图2 两颗AiP3318+三颗AiP3368

图3 两颗AiP33632+一颗AiP3368

图4 三颗AiP33648LS

应用领域

幻彩广告电子屏、DIY屏幕、DIY桌面摆件、智能软屏、智能氛围灯墙、滚动字幕屏等。

结语

上述四种16*16 RGB灯阵方案，兼顾不同应用场景与设计需求。若追求高性价比，可选择方案一、二、三；若追求丰富显示效果与细腻调光表现，方案四则更为适合。中微爱芯提供完整的LED驱动显示方案，具备高性能、低开发成本的优势，助力客户快速实现多样化视觉应用。

如需了解更多产品方案资讯，请联系我司授权代理商或销售工程师。