CN106228941A - 一种扩展数码型lcd温度范围的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种扩展数码型LCD温度范围的方法及装置,该方法包括在第一设定温度范围内,通过热敏电阻调整LCD的工作电压,以使段式LCD工作在极限高温时的电压为所述LCD的工作电压的下限,在第二设定温度范围内,通过CPU调整所述LCD的扫描脉冲频率,其中,每一温度对应一个扫描脉冲频率;温度越高,扫描脉冲频率越低,温度越低,扫描脉冲频率越高,在第三设定温度范围内,接通加热器的电源,以修改所述LCD的工作温度。可以有效的提高数码LCD的显示质量和工作寿命,防止液晶在极限温度下的损坏,并且提高了数码LCD的工作温度的补偿效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及计算机技术领域,尤其涉及一种扩展数码型LCD温度范围的方法及装置。
背景技术
LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)是目前很最有发展前景的平板显示器件。随着液晶技术的发展,各种液晶材料层出不穷,其中不需要背光源的反射型液晶凭借其低功耗特性具有绝对优势,实现了一种无需背光、结构简单、视角广泛、真正安全环保、省电的显示装置等优点。虽然这种显示图像方式简单易行,但是,其存在图像显示效果受环境温度改变影响的缺点。尤其在低温下不能正常工作,例如,在低温时显示滞后,如在0℃时,滞后0.5秒左右;在-10℃时,滞后1.5秒左右,在-20℃以下时,就不能正常工作。数码LCD的常温的LCD工作温度为0℃~50℃,宽温的LCD工作温度-30℃~80℃。
在环境温度改变时,原来设定好的频率、电压幅值和脉冲对个数的不能显示出原先预期的图像显示效果。换句话说,相同的驱动脉冲在不同的环境温度条件下驱动近晶态液晶分子的偏转程度是不同的。在专利CN101840679A中根据测得的温度所在的温度区间确定并调节驱动脉冲的电压幅值和/或脉冲对个数,然后对该近晶态液晶显示屏上的当前待驱动的行电极和列电极施加调节后的驱动脉冲,以进行图像的显示,其中:-20℃到70℃的温度范围被分成多个温度区间,每一温度区间对应有一电压幅值和一脉冲对个数;温度越高,电压幅值越小,脉冲对个数越少,温度越低,电压幅值越大,脉冲对个数越多,以使得近晶态液晶分子在各个温度区间内处于按照温度区间所对应的电压幅值和/或脉冲对个数调节的驱动脉冲的驱动下都能容易地发生偏转,从而图像达到预期的显示效果。
上述专利存在的问题一是需要软件进行显示的补偿,同时补偿扫描脉冲个数和LCD电压比较麻烦,而只对扫描脉冲个数和LCD电压中的一个进行补偿的效果又不佳。二是如果LCD模块被暴露的温度,高于或低于规定的温度范围内进行长时间的工作,这将导致不可恢复的模块损坏。具体来说,也就是将永久地改变流体的化学性质。长时间使用寿命大大降低,三是在中国的东北及西北地区,冬天很容易达到零下 30 度的低温,更不用说一些露天的低温环境,因此原专利的补偿的效果有限,有必要要对这种补偿方法进行改进。
发明内容
本发明实施例提供一种扩展数码型LCD温度范围的方法,用以有效的提高数码LCD的显示质量和工作寿命,防止液晶在极限温度下的损坏。
本发明还提供了一种实施该扩展数码型LCD温度范围的方法的装置。
本发明实施例提供的一种扩展数码型LCD温度范围的方法,包括:
在第一设定温度范围内,控制热敏电阻调整LCD的工作电压,以使段式LCD工作在极限高温时的电压为所述LCD的工作电压的下限;
在第二设定温度范围内,控制CPU调整所述LCD的扫描脉冲频率,其中,每一温度对应一个扫描脉冲频率;温度越高,扫描脉冲频率越低,温度越低,扫描脉冲频率越高;
在第三设定温度范围内,打开加热器,以改善所述LCD的工作温度。
可选地,所述第一设定温度范围为0℃至70℃;所述第二设定温度范围为-20℃至0℃;所述第三设定温度范围为小于-20℃。
可选地,所述加热器为聚对PET(Polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜。
可选地,所述加热器位于所述LCD与线路板之间,固定与所述LCD上。
可选地,所述热敏电阻为具有正温度系数的热敏电阻(Positive TemperatureCoefficient,PET)。
相应地,本发明实施例还提供了一种扩展数码型LCD温度范围的装置,包括:
控制单元,用于在第一设定温度范围内,控制热敏电阻调整LCD的工作电压,以使段式LCD工作在极限高温时的电压为所述LCD的工作电压的下限;
所述控制单元还用于在第二设定温度范围内,控制CPU调整所述LCD的扫描脉冲频率,其中,每一温度对应一个扫描脉冲频率;温度越高,扫描脉冲频率越低,温度越低,扫描脉冲频率越高;
开关单元,用于在第三设定温度范围内,打开加热器,以改善所述LCD的工作温度。
可选地,所述第一设定温度范围为0℃至70℃;所述第二设定温度范围为-20℃至0℃;所述第三设定温度范围为小于-20℃。
可选地,所述加热器为PET膜。
可选地,所述加热器位于所述LCD与线路板之间,固定与所述LCD上。
可选地,所述热敏电阻为具有正温度系数的热敏电阻。
本发明实施例表明,在第一设定温度范围内,通过热敏电阻调整LCD的工作电压,以使段式LCD工作在极限高温时的电压为所述LCD的工作电压的下限,在第二设定温度范围内,通过CPU调整所述LCD的扫描脉冲频率,其中,每一温度对应一个扫描脉冲频率;温度越高,扫描脉冲频率越低,温度越低,扫描脉冲频率越高,在第三设定温度范围内,接通加热器的电源,以修改所述LCD的工作温度。可以有效的提高数码LCD的显示质量和工作寿命,防止液晶在极限温度下的损坏,并且提高了数码LCD的工作温度的补偿效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种系统架构的示意图;
图2为本发明实施例提供的一种扩展数码型LCD温度范围的方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种数码型LCD的工作电压的示意图;
图4为本发明实施例提供的一种扩展数码型LCD温度范围的装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
图1示出了本发明实施例适用的一种系统架构,该系统架构包括CPU(,CentralProcessing Unit,中央处理器)、LCD和部分分压电阻。
在本发明实施例中,如图1所示,CPU采用MSP430F449是为了叙述的方便,本专利并非特指该型号的CPU,CPU内部包含或外加LCD控制器的方式皆在本专利实施例的保护范围内,例如MSP430F425等,在此不可能一一列举。
为了更好的叙述图1的工作原理,我们在此叙述一下MSP430F449中与本专利有关的一些功能,这是一些公知的知识。
1、MSP430F449内部有一个温度传感器和一个12位的A/D转换器及基准电压。在几乎不增加任何外围元件的情况下,通过软件编程,该CPU可自动测知它本身及环境温度。由于密切相关性,在消除温度梯度的滞后影响后,可近似的认为该温度即为LCD的工作温度。除非特别指明,下文中将不再对两者加以区分。
2、在MSP430F449内部有一个定时器Basic Timer,当使用的晶振为32.768KHZ时,通过软件编程,可以为LCD控制器提供扫描频率Flcd, Flcd可由软件设置为1024HZ,512HZ,256HZ和128hz。
3、在MSP430F449内部集成有段式LCD控制器,可进行4-mux式控制。图1中,芯片提供S0至S39最多40个段式引脚。
4、图1中所示的三个分压电阻R的取值范围可以为100kΩ-1000 kΩ。
基于上述描述的内容,图2示例性的示出了本发明实施例提供的一种扩展数码型LCD温度范围的方法,该方法可以由扩展数码型LCD温度范围的装置执行。
如图2所示,该方法流程的具体步骤包括:
步骤201,在第一设定温度范围内,控制热敏电阻调整LCD的工作电压,以使段式LCD工作在极限高温时的电压为所述LCD的工作电压的下限。
步骤202,在第二设定温度范围内,控制CPU调整所述LCD的扫描脉冲频率。
步骤203,在第三设定温度范围内,打开加热器,以改善所述LCD的工作温度。
在本发明实施例中,上述第一设定温度范围可以为0℃至70℃;上述第二设定温度范围可以为-20℃至0℃;上述第三设定温度范围可以为小于-20℃。也就是说,在0℃至70℃范围内,可以通过热敏电阻调整LCD的工作电压,以使段式LCD工作在极限高温时的电压为所述LCD的工作电压的下限。该热敏电阻为具有正温度系数的热敏电阻。
具体的,在0℃至0℃范围内,通过具有正温度系数的PTC电阻RX自动调整数码管LCD的工作电压,无需CPU进行软件补偿。通过图1中合理选择热敏电阻RX的温度特性及其在极限高温时的阻值,使得段式LCD工作在极限高温时的电压为LCD的工作电压的下限;LCD工作在极限低温时的电压为LCD的工作电压的上限。图3中常白型LCD显示的工作电压取决于暗态电压,而常黑型LCD显示的工作电压取决于它的亮态电压。我们只取其中的暗态电压加以说明,且假定暗态电压的典型值为3.5V.上限电压为4V,下线电压为3V。
在-20℃至0℃范围内,可以通过CPU调整所述LCD的扫描脉冲频率,其中,每一温度对应一个扫描脉冲频率;温度越高,扫描脉冲频率越低,温度越低,扫描脉冲频率越高。
具体的,在-20℃至0℃的范围内,由CPU调整LCD的扫描脉冲频率。这需要进行软件编程。MSP430F449提供内部的一个12位的A/D转换器及基准电压。将其内嵌的温度传感器的测值而知其本身及环境温度。当温度低于0℃时,在MSP430F449内部有一个定时器BasicTimer,可以为LCD控制器提供扫描脉冲频率Flcd, Flcd可由软件设1024HZ,512HZ,256HZ和128hz。温度越高,扫描脉冲频率越低;反之温度越低,扫描脉冲频率越高。
在工作温度小于-20℃内,通过接通加热器与电源之间的开关,启动加热器,以改善所述LCD的工作温度。
当温度低于-20温度时,除采用上述两方法外,在不受CPU控制的前提下提供双金属片自动为加热器通电,即接通如图1所示的开关K,连通了P加热器和电源,改善液晶的工作环境温度。该加热器为PET膜,常固定在LCD的背面,即LCD与线路板之间。当温度高于-20℃时,PET的工作电源自动断开。尽管该法的初衷是防止LCD在极限低温下发生不可逆转的损坏,但客观上该法可有效地提高数码LCD的显示质量和工作环境。也就是说,只采取前两个方法后,LCD在-40℃时做过试验,使用完全没问题。
上述实施例表明,在第一设定温度范围内,通过热敏电阻调整LCD的工作电压,以使段式LCD工作在极限高温时的电压为所述LCD的工作电压的下限,在第二设定温度范围内,通过CPU调整所述LCD的扫描脉冲频率,其中,每一温度对应一个扫描脉冲频率;温度越高,扫描脉冲频率越低,温度越低,扫描脉冲频率越高,在第三设定温度范围内,接通加热器的电源,以修改所述LCD的工作温度。可以有效的提高数码LCD的显示质量和工作寿命,防止液晶在极限温度下的损坏,并且提高了数码LCD的工作温度的补偿效果。
基于相同的技术构思,图4示例性的示出了本发明实施例提供的一种扩展数码型LCD温度范围的装置的结构,该装置可以执行扩展数码型LCD温度范围的流程。
如图4所示,该装置具体包括:
控制单元,用于在第一设定温度范围内,控制热敏电阻调整LCD的工作电压,以使段式LCD工作在极限高温时的电压为所述LCD的工作电压的下限;
所述控制单元还用于在第二设定温度范围内,控制CPU调整所述LCD的扫描脉冲频率,其中,每一温度对应一个扫描脉冲频率;温度越高,扫描脉冲频率越低,温度越低,扫描脉冲频率越高;
开关单元,用于在第三设定温度范围内,打开加热器,以改善所述LCD的工作温度。
优选地,所述第一设定温度范围为0℃至70℃;所述第二设定温度范围为-20℃至0℃;所述第三设定温度范围为小于-20℃。
优选地,所述加热器为PET膜。
优选地,所述加热器位于所述LCD与线路板之间,固定与所述LCD上。
优选地,所述热敏电阻为具有正温度系数的热敏电阻。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器指令,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种扩展数码型LCD温度范围的方法,其特征在于,包括:
在第一设定温度范围内,控制热敏电阻调整LCD的工作电压,以使段式LCD工作在极限高温时的电压为所述LCD的工作电压的下限;
在第二设定温度范围内,控制CPU调整所述LCD的扫描脉冲频率,其中,每一温度对应一个扫描脉冲频率;温度越高,扫描脉冲频率越低,温度越低,扫描脉冲频率越高;
在第三设定温度范围内,打开加热器,以改善所述LCD的工作温度。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一设定温度范围为0℃至70℃;所述第二设定温度范围为-20℃至0℃;所述第三设定温度范围为小于-20℃。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述加热器为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET膜。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述加热器位于所述LCD与线路板之间,固定与所述LCD上。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述热敏电阻为具有正温度系数的热敏电阻。
6.一种扩展数码型LCD温度范围的装置,其特征在于,包括:
控制单元,用于在第一设定温度范围内,控制热敏电阻调整LCD的工作电压,以使段式LCD工作在极限高温时的电压为所述LCD的工作电压的下限;
所述控制单元还用于在第二设定温度范围内,控制CPU调整所述LCD的扫描脉冲频率,其中,每一温度对应一个扫描脉冲频率;温度越高,扫描脉冲频率越低,温度越低,扫描脉冲频率越高;
开关单元,用于在第三设定温度范围内,打开加热器,以改善所述LCD的工作温度。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第一设定温度范围为0℃至70℃;所述第二设定温度范围为-20℃至0℃;所述第三设定温度范围为小于-20℃。
8.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述加热器为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET膜。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述加热器位于所述LCD与线路板之间,固定与所述LCD上。
10.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述热敏电阻为具有正温度系数的热敏电阻。
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