Принесли как то мне Samsung E250 на ремонт, с диагнозом: разбит дисплей. Ну я дисплей заменил. Разбитый дисплей остался у меня. Перед тем как его выкидывать, я решил посмотреть что в нём интересного…

Фото разбитого дисплея:



Я обратил внимание на микросхему в корпусе DFN-12, выводы которой соединяются с выводами светодиодов подсветки. Очевидно, что это LED-драйвер. Маркировка на корпусе микросхемы — NLA, NLV, BW, итд. Длительный поиск даташита в гугле ничего не дал, и я забил на это гиблое дело. Но вот недавно (спустя год) перебирал всякий хлам, и нашел ещё пару дисплеев от E250. Маркировка на микросхемах уже другая — NLW 7Y.



Всёже мне стало интересно, что же это за хитрая микруха-драйвер, и я опять полез искать даташит. Спустя 1,5 часа поисков даташит был найден. Микросхемой оказалась AAT3151 производства Advanced Analogic Technologies.
Микросхема представляет собой 4-канальный драйвер светодиодов. Работает на переключаемых конденсаторах, может как понижать, так и повышать напряжение. Предназначен для питания нескольких белых светодиодов, например, для подсветки ЖК-дисплея.

Особенности микросхемы:
* напряжение питания 2,7… 5,5В
* 4 канала с независимой стабилизацией по току
* максимальный выходной ток 15/20/30 мА на канал (настраивается)
* регулировка тока группы каналов (1,2,3) и суб-канала (4)
* каналы можно соединять параллельно для питания «жирных» светодиодов
* в спящем режиме жрёт менее 1 мкА
* мягкий старт
* частота преобразователя 1 МГц
* защита от перегрева микросхемы
* защита от короткого замыкания выходных каналов
* обвязка микрухи — 4 мелких конденсатора



Микросхема управляется через хитрый однопроводной интерфейс c непонятным названием «AS2CWire». Так как интерфейс однопроводной, принцип передачи данных завязан на временнЫе интервалы. Передача данных выполняется посылками. Каждая посылка состоит из полей адреса и данных, также разделённых временнЫм интервалом. Обратной связи в этом интерфейсе нету, тоесть мы можем только записывать данные, считывать не можем. Для настройки микросхемы необходимо записать данные по нескольким адресам:



Расскажу подробно про каждый адрес.
Адрес 1 — Установка выходного тока для всех каналов одновременно (1,2,3,4).
Адрес 2 — Установка выходного тока группы (1,2,3). Ток суб-канала (4) при этом не меняется.
Адрес 3 — Установка выходного тока суб-канала (4). Ток группы (1,2,3) при этом не меняется.
Адрес 4 — Установка диапазона регулировки тока (для всех каналов).
Адрес 5 — Установка выходного тока для «экономичного режима».

Для правильной работы драйвера необходимо задать диапазон регулировки выходного тока для всех каналов (адрес 4). По умолчанию, если ничего не настраивать, активен диапазон регулировки 0...20 мА. Можно изменить диапазон на 0...15 или на 0...30 мА. Также можно активировать «экономичный режим».



При использовании «экономичного режима» необходимо настроить выходные токи каналов (адрес 5). По умолчанию выходной ток экономичного режима 0 мА, без настройки этого регистра светодиоды светиться в «экономичном режиме» не будут.



Ну а выходной ток каналов (яркость светодиодов) задаётся при помощи адресов 1...3. Адрес 1 задаёт ток всех каналов (1...4), адрес 2 задаёт ток группы каналов (1...3), адрес 3 задаёт ток суб-канала (4). При записи числа «1» получаем максимальный ток на выходе, при записи «16» — минимальный ток. Диапазон регулировки тока зависит от выбранного режима (0...15мА, 0...20мА, или 0...30мА). Так как каналы 1,2,3 входят в группу, они имеют одинаковый ток, который может быть изменён только для всей группы. То есть настроили на 20 мА, каждый канал в группе будет отдавать ток 20 мА. Ток 4-го канала настраивается независимо от группы.



Чтобы погасить все светодиоды и перевести микросхему в спящий режим, необходимо на управляющую ногу (EN/SET) подать логический «0». При переходе в спящий режим, все настройки сбрасываются в исходное состояние. На фотках — исходные значения отмечены красным.

Чтобы выйти из спящего режима и зажечь светодиоды, необходимо на управляющую ногу (EN/SET) подать логическую «1». При этом микруха заведётся с настройками «по умолчанию» — диапазон регулировки 0...20 мА, установка тока — на максимум.

Благодаря такой логике работы, можно управлять яркостью светодиодов при помощи ШИМ. Если частота ШИМ будет не слишком высокой, и не слишком низкой, то микросхема будет успевать «засыпать» и «просыпаться» синхронно с ШИМ сигналом. Я проверил — действительно, регулировка яркости при помощи ШИМ работает. Если частота ШИМ будет слишком низкой, то светодиоды будут неприятно «мерцать», а если частота ШИМ будет слишком высокой, микросхема начнёт воспринимать ШИМ как управляющий сигнал «AS2CWire» шины, и начнёт безбожно глючить и хаотично менять настройки.

Чтобы поиграться с микросхемой, я набросал демонстрационную программку под AVR ATmega32. В программе используется ногодрыг для эмуляции «AS2CWire» интерфейса, реализовано полноценное управление драйвером. Микроконтроллер тактируется от встроенного генератора 1 МГц. Схему подключения микроконтроллера к AAT3151 не привожу, так как задействована всего одна ножка МК — PD5, её подключаем напрямую к выводу «EN/SET» AAT3151, и готово. В исходнике можно поменять ножку на любую другую. Также можно поменять тактовую частоту, главное чтобы она была не менее 1 МГц. Ну и естественно, код может быть с лёгкостью адаптирован под любой МК AVR.

Демонстрационная программа работает по следующему алгоритму:
— Настраивает группу каналов (1,2,3), отключает неиспользуемый суб-канал (4);
— Включает «режим энергосбережения», демонстрация 2 секунды;
— Включает спящий режим, демонстрация 2 секунды;
— Включает режим «15 мА», яркость на максимум, демонстрация 2 секунды;
— Включает режим «20 мА», яркость на максимум, демонстрация 2 секунды;
— Включает режим «30 мА», яркость на максимум, демонстрация 2 секунды;
— Начинает плавно уменьшать яркость до минимума, затем увеличивать яркость до максимума, демонстрация зациклена.

Демонстрация на видео:





Фото демонстрационного макета:


Микросхему можно использовать, например, в качестве подсветки дисплея для самодельного проекта, в качестве мини-фонарика, итд… Вобщем думаю что применение данному девайсу найдётся.

С уважением, Zlodey
Май 2013 … Сентябрь 2014г.