CN101778504A - 一种自动调节屏幕和按键背光灯亮度的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动调节屏幕和按键背光灯亮度的系统，应用于包含屏幕和按键的移动终端中，所述系统包括中央处理器，该中央处理器分别电性连接有环境感光器、背光灯控制器和按键背光灯电路，所述背光灯控制器电性连接有一屏幕背光灯电路；所述环境感光器感应周围光线强度并反映给中央处理器，所述中央处理器根据所反映的周围光线强度，分两路对屏幕背光灯电路和按键背光灯电路进行亮度调节，第一路经背光灯控制器对屏幕背光灯电路进行亮度调节，第二路则直接对按键背光灯电路进行亮度调节。相应地，本发明还公开了一种自动调节屏幕和按键背光灯亮度的方法。借此，本发明减少了移动终端中不必要的电量消耗，进而延长了移动终端的使用时间。

Description

一种自动调节屏幕和按键背光灯亮度的系统和方法

技术领域

本发明涉及移动终端技术，尤其涉及一种在移动终端中自动调节屏幕和按键背光灯亮度的系统和方法。

背景技术

在现在的社会，手机等移动终端已经得到普遍的运用，利用手机发短信，玩游戏，听音乐等等已进入了绝大多数人的日常生活，但由于电池的供电能力有限，所以用户对于手机的使用时间要求越来越苛刻。

由于生活节奏的加快和地点的限制，人们不想在电池充电上浪费更多的时间和精力，而出于成本和安全方面的考虑，目前主流手机的电池容量在800mAh～1000mAh左右，因此用户每隔几天就要进行充电。特别是频繁使用手机发短信或游戏者，手机电池消耗的会更快。

目前多数手机的屏幕背光灯和按键(即键盘)背光灯在明亮(光线强)和黑暗(光线弱)环境下发光亮度相同，没有与环境相适应和进行调节，造成了手机电量的极大浪费，例如在光线较强的地方，按键背光灯可以关闭，一方面这时用户不需要按键背光灯一样可以操作按键；另一方面用户也感觉不到按键背光灯的存在。在光线弱的地方或夜晚，则屏幕背光灯不需要保持和白天一样的亮度，因为由于周围的光线较弱，若适当降低亮度则用户毫无觉察，同时也感觉舒适。使用过程中亮度不合理也容易让用户感到疲劳和不适，虽然个别能意识到的用户可以手动调节屏幕背光灯和按键背光灯的亮度或开关，但用户的精力和调节精度非常有限。

综上可知，现有移动终端中调节屏幕和按键背光灯亮度技术，在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种在移动终端中自动调节屏幕和按键背光灯亮度的系统和方法，其能够减少移动终端中不必要的电量消耗，进而延长移动终端的使用时间。

为了实现上述目的，本发明提供一种在移动终端中自动调节屏幕和按键背光灯亮度的系统。

该系统应用于包含屏幕和按键的移动终端中，所述系统包括一中央处理器，该中央处理器分别电性连接有一环境感光器、一背光灯控制器和一按键背光灯电路，所述背光灯控制器电性连接有一屏幕背光灯电路；

所述环境感光器，用于感应周围光线强度并反映给所述中央处理器；

所述中央处理器，用于根据所述环境感光器反映的周围光线强度，分两路对所述屏幕背光灯电路和按键背光灯电路进行亮度调节，第一路经所述背光灯控制器对所述屏幕背光灯电路进行亮度调节，第二路则直接对所述按键背光灯电路进行亮度调节。

上述的系统，其所述环境感光器将感应到周围光线强度按光线强弱分为若干级别反映给所述中央处理器；

所述中央处理器对属于光线强的级别，由第一路经所述背光灯控制器将所述屏幕背光灯电路调节为相应的高级别亮度；第二路则直接将所述按键背光灯电路调节为相应的低级别亮度或关闭；

所述中央处理器对属于光线弱的级别，由第一路经所述背光灯控制器将所述屏幕背光灯电路调节为相应的低级别亮度；第二路则直接将所述按键背光灯电路调节为相应的高级别亮度或开启。

上述的系统，其所述环境感光器并联一电阻，所述环境感光器将周围光线强度变化反映为电流变化，并将该电流变化反应为该电阻的电压变化传递给所述中央处理器。

上述的系统，其所述环境感光器将周围光线强度按光线强弱分为若干级别，所述电阻的电压也对应分为若干级别。

上述的系统，其所述中央处理器的ADC对所述电阻的电压变化进行模数转化。

上述的系统，其所述中央处理器利用PWM接口作为第一路，经所述背光灯控制器对所述屏幕背光灯电路进行亮度调节。

上述的系统，其所述中央处理器利用GPIO接口作为第二路，直接对所述按键背光灯电路进行亮度调节。

上述的系统，其所述移动终端为手机、PDA、MP3播放器、MP4播放器或者便携式游戏机。

本发明还提供一种在移动终端中自动调节屏幕和按键背光灯亮度的方法。其所述方法至少包括如下步骤：

A、环境感光器感应周围光线强度，并将该周围光线强度反映给中央处理器；

B、所述中央处理器根据所述周围光线强度，分两路对所述屏幕背光灯电路和按键背光灯电路进行亮度调节，第一路经所述背光灯控制器对所述屏幕背光灯电路进行亮度调节，第二路则直接对所述按键背光灯电路进行亮度调节。

上述方法，其所述步骤A中环境感光器将感应到周围光线强度按光线强弱分为若干级别反映给所述中央处理器；

所述步骤B中，所述中央处理器对属于光线强的级别，由第一路经所述背光灯控制器将所述屏幕背光灯电路调节为相应的高级别亮度；第二路则直接将所述按键背光灯电路调节为相应的低级别亮度或关闭；所述中央处理器对属于光线弱的级别，由第一路经所述背光灯控制器将所述屏幕背光灯电路调节为相应的低级别亮度；第二路则直接将所述按键背光灯电路调节为相应的高级别亮度或开启。

本发明通在移动终端中增加环境感光器，利用该环境感光器感应周围光线强度并反映给中央处理器，中央处理器根据周围光线强度强弱，分两路对屏幕背光灯电路和按键背光灯电路进行自动亮度调节。更好的是，在光线强环境下，将屏幕背光灯电路的亮度提高；并将按键背光灯电路的亮度降低或关闭；在光线弱环境下，将屏幕背光灯电路的亮度降低，并将按键背光灯电路的亮度提高或开启。借此，本发明能够根据周围光线强度将屏幕背光灯和按键背光灯自动调节至合适亮度，使用户眼睛感到舒适的同时，大大减少了移动终端中不必要的电量消耗，从而延长了移动终端的使用时间。

附图说明

图1是本发明自动调节屏幕和按键背光灯亮度的系统结构图；

图2是本发明电压与光线强度级别的对应关系示例图；

图3是本发明自动调节屏幕和按键背光灯亮度的方法流程图；

图4是本发明在手机中自动调节屏幕和按键背光灯亮度的优选流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的基本思想是：手机等移动终端在实际使用过程中，除通话和播放音乐外，屏幕背光灯和按键背光灯的耗电占了移动终端耗电的绝大部分，若能对其进行自动调节，可有效避免电量浪费。有鉴于此，本发明在移动终端中增加一环境感光器(Ambient Light Sensor)，利用环境感光器感应周围光线强度并反映给中央处理器，该中央处理器据此分两路对屏幕背光灯电路和按键背光灯电路进行自动亮度调节。在明亮环境(光线强)下，将屏幕背光灯的亮度提高，并将按键背光灯的亮度降低或关闭；而在黑暗环境(光线弱)下，将屏幕背光灯的亮度降低，并将按键背光灯的亮度提高或开启，以此减少移动终端的电量消耗，进而延长了使用时间。

图1示出了本发明自动调节屏幕和按键背光灯亮度的系统结构，该系统100应用于包含屏幕和按键的移动终端中，该屏幕和按键在响应用户操作时会开启屏幕背光灯和/或按键背光灯。这里移动终端主要是指手机，当然也可以是PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、MP3播放器、MP4播放器或者便携式游戏机等电子设备。所述系统100包括一中央处理器(CPU)20，该中央处理器20分别电性连接有一环境感光器10、一背光灯控制器(WhiteLED controller)30和一按键背光灯电路(Keypad Backlighting Circuit)50，所述背光灯控制器30电性连接有一屏幕背光灯电路(LCD Backlight Unit)40，其中：

环境感光器10，用于感应移动终端的周围光线强度并反映给中央处理器20。环境感光器10是一种感光芯片，其具有良好的光敏性和工作稳定性。优选的是，所述环境感光器10并联一电阻R，环境感光器10可将周围光线强度变化反映为电流变化，并将该电流变化反应为电阻R的电压变化传递给中央处理器20，由中央处理器20的ADC(Analog to Digital Converter，模数转换器)对该电阻R的电压变化进行模数转化以获知该周围光线强度。优选的是，环境感光器10将感应到周围光线强度按光线强弱分为若干级别反映给中央处理器20。

中央处理器20，其为移动终端中实现数据处理、信令处理等功能的已有核心部件。本发明中央处理器20用于根据环境感光器10反映的周围光线强度，分两路对屏幕背光灯电路40和按键背光灯电路50进行亮度调节。之所以要分两路控制屏幕背光灯电路40和按键背光灯电路50，是因为在不同光线强度下，屏幕背光灯和按键背光灯有着不同的亮度需求。该中央处理器20优选利用PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)接口作为第一路，以脉宽调制控制方式，经背光灯控制器30对屏幕背光灯电路40进行亮度调节；该中央处理器20优选利用GPIO(General-Purpose I/O port，通用输入输出口)接口作为第二路，直接对按键背光灯电路50进行亮度调节。

优选的是，中央处理器20对周围光线强度属于光线强的级别(即明亮环境)时，由第一路经背光灯控制器30将屏幕背光灯电路40调节为相应的高级别亮度，这样用户才能看清楚移动终端的屏幕显示内容；第二路则直接将按键背光灯电路50调节为相应的低级别亮度或关闭，因为这时按键背光灯没有存在的必要。中央处理器20对周围光线强度属于光线弱的级别(即黑暗环境)时，由第一路经背光灯控制器30将屏幕背光灯电路40调节为相应的低级别亮度，因为对比度的原因，黑暗环境下不需要屏幕背光灯有多大的亮度；第二路则直接将按键背光灯电路50调节为相应的高级别亮度或开启，这样用户才能看清楚移动终端上的按键位置。

背光灯控制器30，一般用于控制屏幕背光灯电路40和按键背光灯电路50，本发明中背光灯控制器30可仅用于控制屏幕背光灯电路40。

屏幕背光灯电路40，用于控制屏幕背光灯的开关和亮度。

按键背光灯电路50，用于控制按键背光灯的开关和亮度，这里的按键可以是手机的键盘或者MP3等电子设备的控制键等。

本发明一优选实例中，环境感光器10将感应到周围光线强度按光线强弱分为若干级别，此时电阻R的电压也可对应分为若干级别。图2为本发明电压与光线强度级别的对应关系示例图，将光线强度分为八个等级：level 0～level7，电阻R端的电压Vc也对应有八个级别。光线强度level 0即为光线强度的最弱级别，这时Vc对应为0伏；level 1对应Vc为0.4伏；level 2对应Vc为0.8伏；level 3对应Vc为1.2伏；level 4对应Vc为1.6伏；level 5对应Vc为2伏；level 6对应Vc为2.4伏；直到level 7，对应Vc为2.8伏，这时光线强度也即最强级别。在本实例中，当周围光线为level 0的时候光线强度级别最弱，例如漆黑的夜晚，这时按键背光灯需要开启或增加亮度；而将屏幕背光灯适当降低亮度。当周围光线为level 7的时候光线强度级别最强，例如阳光底下，这时按键背光灯可以降低亮度甚至关闭；而将屏幕背光灯选择为合适亮度，此时可将屏幕背光灯的亮度调节为最高。另外，为了避免不必要的亮度波动，本发明还可以对光线强度进行更为详细的等级划分，本实例分八个等级仅供参考。借此，本发明可根据周围光线强度将屏幕背光灯和按键背光灯自动调节至合适亮度，在使用户眼睛感到舒适的同时，可降低移动终端不必要的电量消耗，进而延长其使用时间。

另外，本发明也可以附加感光防盗功能，原理即移动终端从黑暗环境转移到明亮环境的时候，例如用户将手机从口袋拿到外面时，移动终端发出警告声提醒用户，具体过程在此不再赘述。

图3示出了本发明自动调节屏幕和按键背光灯亮度的方法，其通过图1所示的系统100来实现，至少包括步骤如下：

步骤S301，环境感光器10感应移动终端的周围光线强度，并将该周围光线强度反映给中央处理器20。优选的是，环境感光器10将感应到周围光线强度按光线强弱分为若干级别反映给中央处理器20。

步骤S302，中央处理器20根据所述周围光线强度，分两路对屏幕背光灯电路40和按键背光灯电路50进行亮度调节，第一路经背光灯控制器30对屏幕背光灯电路40进行亮度调节，第二路则直接对按键背光灯电路50进行亮度调节。优选的是，中央处理器20对属于光线强的级别(明亮环境)，由第一路经背光灯控制器30将屏幕背光灯电路40调节为相应的高级别亮度；第二路则直接将按键背光灯电路50调节为相应的低级别亮度或关闭。中央处理器20对属于光线弱的级别(黑暗环境)，由第一路经背光灯控制器30将屏幕背光灯电路40调节为相应的低级别亮度；第二路则直接将按键背光灯电路50调节为相应的高级别亮度或开启。

图4是本发明在手机中自动调节屏幕和按键背光灯亮度的优选流程图，其通过图1所示的系统100来实现，具体包括步骤如下：

步骤S401，环境感光器10感应手机的周围光线强度，并产生电压传递给手机的中央处理器(CPU)20。具体而言，环境感光器10将周围光线强度变化反映为电流变化，并将该电流变化反应为与该环境感光器10并联的一电阻R的电压变化传递给中央处理器20。

步骤S402，中央处理器20根据电压进行ADC转化，得知周围光线强度。

步骤S403，中央处理器20判断周围光线强度的强弱，对于光线强的级别(明亮环境)执行步骤S404，对于光线弱的级别(黑暗环境)则执行步骤S406。

步骤S404，当手机处于明亮环境时，屏幕背光灯的亮度应适当提高以便用户看清屏幕内容。中央处理器20利用PWM接口作为第一路，经背光灯控制器30将屏幕背光灯电路40调节为相应的高级别亮度，直至屏幕背光灯的亮度合适。

步骤S405，当手机处于明亮环境时，按键背光灯的亮度应适当降低甚至关闭，因为此时并不需要按键背光灯。中央处理器20利用GPIO接口作为第二路，直接将按键背光灯电路50调节为相应的低级别亮度或完全关闭。需指出的是，所述步骤S405和S404之间并无先后顺序之分。

步骤S406，当手机处于黑暗环境时，屏幕背光灯的亮度应适当降低，因为其足以保证用户看清屏幕内容。中央处理器20利用PWM接口作为第一路，经背光灯控制器30将屏幕背光灯电路40适当调节为相应的低级别亮度，直至屏幕背光灯的亮度合适。

步骤S407，当手机处于黑暗环境时，按键背光灯的亮度应开启或适当提高，以便用户看清手机上的按键位置。中央处理器20利用GPIO接口作为第二路，直接将按键背光灯电路50调节为相应的高级别亮度或开启。需指出的是，所述步骤S407和S406之间并无先后顺序之分。

步骤S408，手机判断在预定时间(例如30秒)内有无用户操作，例如用户的按键操作，若有则返回执行步骤S401，继续进入自动调节屏幕和按键背光灯亮度的过程；否则执行步骤S409。

步骤S409，若在预定时间内没有检测到任何的用户操作，中央处理器20将关闭屏幕背光灯电路40和按键背光灯电路50，进入待机状态，这样可以节省手机的耗电量。若上述步骤中已经关闭了按键背光灯电路50，则本步骤S409中只需关闭屏幕背光灯电路40即可。

综上所述，本发明通在移动终端中增加环境感光器，在对终端电路改动很小的基础上，利用该环境感光器感应周围光线强度并反映给中央处理器，中央处理器根据周围光线强度强弱，分两路对屏幕背光灯电路和按键背光灯电路进行自动亮度调节。更好的是，在光线强环境下，将屏幕背光灯电路的亮度提高；并将按键背光灯电路的亮度降低或关闭；在光线弱环境下，将屏幕背光灯电路的亮度降低，并将按键背光灯电路的亮度提高或开启。借此，本发明能够根据周围光线强度将屏幕背光灯和按键背光灯自动调节至合适亮度，使用户眼睛感到舒适的同时，大大减少了移动终端中不必要的电量消耗，从而延长了移动终端的使用时间。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动调节屏幕和按键背光灯亮度的系统，其特征在于，该系统应用于包含屏幕和按键的移动终端中，所述系统包括一中央处理器，该中央处理器分别电性连接有一环境感光器、一背光灯控制器和一按键背光灯电路，所述背光灯控制器电性连接有一屏幕背光灯电路；

所述环境感光器，用于感应周围光线强度并反映给所述中央处理器；

所述中央处理器，用于根据所述环境感光器反映的周围光线强度，分两路对所述屏幕背光灯电路和按键背光灯电路进行亮度调节，第一路经所述背光灯控制器对所述屏幕背光灯电路进行亮度调节，第二路则直接对所述按键背光灯电路进行亮度调节。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境感光器将感应到周围光线强度按光线强弱分为若干级别反映给所述中央处理器；

所述中央处理器对属于光线强的级别，由第一路经所述背光灯控制器将所述屏幕背光灯电路调节为相应的高级别亮度；第二路则直接将所述按键背光灯电路调节为相应的低级别亮度或关闭；

所述中央处理器对属于光线弱的级别，由第一路经所述背光灯控制器将所述屏幕背光灯电路调节为相应的低级别亮度；第二路则直接将所述按键背光灯电路调节为相应的高级别亮度或开启。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境感光器并联一电阻，所述环境感光器将周围光线强度变化反映为电流变化，并将该电流变化反应为该电阻的电压变化传递给所述中央处理器。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述环境感光器将周围光线强度按光线强弱分为若干级别，所述电阻的电压也对应分为若干级别。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述中央处理器的ADC对所述电阻的电压变化进行模数转化。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中央处理器利用PWM接口作为第一路，经所述背光灯控制器对所述屏幕背光灯电路进行亮度调节。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中央处理器利用GPIO接口作为第二路，直接对所述按键背光灯电路进行亮度调节。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述移动终端为手机、PDA、MP3播放器、MP4播放器或者便携式游戏机。

9.一种利用如权利要求1～8任一项系统实现的自动调节屏幕和按键背光灯亮度的方法，其特征在于，所述方法至少包括如下步骤：

A、环境感光器感应周围光线强度，并将该周围光线强度反映给中央处理器；

B、所述中央处理器根据所述周围光线强度，分两路对所述屏幕背光灯电路和按键背光灯电路进行亮度调节，第一路经所述背光灯控制器对所述屏幕背光灯电路进行亮度调节，第二路则直接对所述按键背光灯电路进行亮度调节。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤A中环境感光器将感应到周围光线强度按光线强弱分为若干级别反映给所述中央处理器；

所述步骤B中，所述中央处理器对属于光线强的级别，由第一路经所述背光灯控制器将所述屏幕背光灯电路调节为相应的高级别亮度；第二路则直接将所述按键背光灯电路调节为相应的低级别亮度或关闭；所述中央处理器对属于光线弱的级别，由第一路经所述背光灯控制器将所述屏幕背光灯电路调节为相应的低级别亮度；第二路则直接将所述按键背光灯电路调节为相应的高级别亮度或开启。

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