CN108848600A - 应用于led矩阵的pwm输出方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种应用于LED矩阵的PWM输出方法、系统、装置及可读存储介质，包括：设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续多段不同斜率上升、连续多段不同斜率下降的电压波形；所述电压波形的整体上升斜率小于第一预设值，所述电压波形的整体下降斜率的绝对值小于第二预设值；向LED矩阵输出该PWM脉冲。相较于现有技术中以第一预设值、第二预设值作为整体上升斜率和整体下降斜率的电压波形，由于本发明中整体上升斜率小于第一预设值，整体下降斜率绝对值小于第二预设值，电容电压在一个周期内的变化量比现有技术小，因此不会产生现有技术中的耦合现象，避免了低灰阶时重影等问题，使LED矩阵的画面显示更为清晰。
Description
技术领域
本发明涉及电子设计领域，特别涉及一种应用于LED矩阵的PWM输出方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
现有技术中，动态显示屏通常以LED矩阵组成，由PWM方法进行控制。参见图1和图2，其中图2中的电容与图1中LED的位置相同，对应LED自身的电容。
参考图3中理想的PWM控制信号输出和对于该PWM控制信号的实际脉冲电压，实际脉冲电压并非标准方波，脉冲上升起点A与脉冲上升终点B的间隔时间为tr，脉冲上升起点A与脉冲上升终点B的连线斜率为整体上升斜率；类似的，脉冲下降起点C与脉冲下降终点D的间隔时间为tf，脉冲下降起点C与脉冲下降终点D的连线斜率为整体下降斜率；从脉冲上升起点A到脉冲下降终点D的间隔时间为Ton。
随着对显示屏的刷新率和分辨率的要求越来越高，PWM的周期时间越来越短，这就要求PWM的上升速度和下降速度提高。但是因为LED自身的电容以及PCB线间电容的存在，在PWM开启和闭合时电容电压升高，拉升LED矩阵中相邻节点电位，从而导致相邻的LED导通，造成行线之间的耦合。这种耦合会影响显示屏的画面，尤其是在低灰阶时造成画面不清晰、重影等问题，对显示屏的画面质量影响很大。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供应用于LED矩阵的PWM输出方法、系统、装置及可读存储介质，从而解决LED矩阵在PWM频率升高时画面不清晰、重影的问题。其具体方案如下：
一种应用于LED矩阵的PWM输出方法，包括：
设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续多段不同斜率上升、连续多段不同斜率下降的电压波形；所述电压波形的整体上升斜率小于第一预设值，所述电压波形的整体下降斜率的绝对值小于第二预设值；
向LED矩阵输出该PWM脉冲。
优选的，所述设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续多段不同斜率上升、连续多段不同斜率下降的电压波形的过程，具体包括：
设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续两段不同斜率上升、连续两段不同斜率下降的电压波形。
优选的，所述电压波形具体为以连续的第一斜率和第二斜率上升、以连续的第三斜率和第四斜率下降的波形；
其中，所述第一斜率小于所述第二斜率，所述第一斜率与所述第四斜率互为相反数，所述第二斜率和所述第三斜率互为相反数。
优选的，所述向LED矩阵输出该PWM脉冲的过程，具体包括：
在一个所述周期内，向所述LED矩阵依次输出对应所述电压波形的不同斜率的多个脉冲。
相应的，本发明还公开了一种应用于LED矩阵的PWM输出系统，包括：
设置模块，用于设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续多段不同斜率上升、连续多段不同斜率下降的电压波形；所述电压波形的整体上升斜率小于第一预设值，所述电压波形的整体下降斜率的绝对值小于第二预设值；
输出模块，用于向LED矩阵输出该PWM脉冲。
优选的，所述设置模块具体用于：
设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续两段不同斜率上升、连续两段不同斜率下降的电压波形。
优选的，所述电压波形具体为以连续的第一斜率和第二斜率上升、以连续的第三斜率和第四斜率下降的波形；
其中，所述第一斜率小于所述第二斜率，所述第一斜率与所述第四斜率互为相反数，所述第二斜率和所述第三斜率互为相反数。
优选的，所述输出模块具体用于在一个所述周期内，向所述LED矩阵依次输出对应所述电压波形的不同斜率的多个脉冲。
相应的，本发明还公开了一种应用于LED矩阵的PWM输出装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文所述应用于LED矩阵的PWM输出方法的步骤。
相应的，本发明还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述应用于LED矩阵的PWM输出方法的步骤。
本发明公开了一种应用于LED矩阵的PWM输出方法，包括：设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续多段不同斜率上升、连续多段不同斜率下降的电压波形；所述电压波形的整体上升斜率小于第一预设值，所述电压波形的整体下降斜率的绝对值小于第二预设值；向LED矩阵输出该PWM脉冲。
可见，本发明中的电压波形分段上升、分段下降，相较于现有技术中以第一预设值、第二预设值作为整体上升斜率和整体下降斜率的电压波形，由于本发明中整体上升斜率小于第一预设值，整体下降斜率绝对值小于第二预设值，电容电压在一个周期内的变化量比现有技术小，因此不会产生现有技术中的耦合现象，避免了低灰阶时重影等问题，使LED矩阵的画面显示更为清晰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术中LED矩阵的电路拓扑图；
图2为现有技术中LED矩阵的等效电容的电路拓扑图；
图3为现有技术中应用于LED矩阵的PWM输出脉冲示意图；
图4为本发明实施例中一种应用于LED矩阵的PWM输出方法的步骤流程图；
图5为本发明实施例中应用于LED矩阵的PWM输出脉冲示意图；
图6为本发明实施例中具体的应用于LED矩阵的PWM输出脉冲示意图；
图7为本发明实施例中一种应用于LED矩阵的PWM输出装置的结构分布图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种应用于LED矩阵的PWM输出方法，参见图4所示，包括：
S1：设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续多段不同斜率上升、连续多段不同斜率下降的电压波形；所述电压波形的整体上升斜率小于第一预设值，所述电压波形的整体下降斜率的绝对值小于第二预设值；
其中，以多段不同斜率上升的电压波形可以指两段不同斜率上升，也可以指三段或更多，以多段不同斜率下降的电压波形同理。
S2：向LED矩阵输出该PWM脉冲。
现有技术的图2中，如果行Y[1]行电压源开启，其余行均为保持态，当列CH[0]开启时，CH[0]电压透过C(0,0)和Cx[0]，Rx[0]形成的耦合路径，拉升Y[0]电位，而Y[0]电位拉升后，透过C(0,1)耦合使得CH[1]电位拉升，而CH[1]耦合到一定的电压，就会导致CH[1]上的LED(0,1)导通，从而导致耦合现象。其它通道同理，也会被耦合。
按照上述点位变化分析，在电压波形上升阶段，耦合到CH[1]的电压大小与电压整体上升斜率有关，现有技术中整体上升斜率即为dV/tr，dV/tr越大，电容耦合的电压就越大。因此减小耦合的方法是减小dV和增大tr。但是，由于PWM周期T受系统刷新率约束，同时对低灰阶解析度的要求，使得tr不能太大。而系统为了减少残影的影响，需要加大dV。因此，耦合的矛盾在高速LED显示屏中显得特别突出。电压波形下降阶段的分析与上升阶段类似。
可以看出，本实施例中将电压波形的上升阶段、下降阶段均分为多段，能够使其整体上升斜率和整体下降斜率的绝对值比现有技术中更小，也即达到了降低整体斜率，降低电压整体上升速度和整体下降速度的目的，同时由于每个阶段均分为多段，即使某一段电压变化速度超过现有技术中的斜率，但是由于持续时间小于现有技术，因此电容耦合程度没有现有技术中严重，最终的显示效果也优于现有技术。现有技术中的tr实际上为整体上升阶段中最后一段的时间，本实施例中的tr数值不会影响低灰阶解析度。本实施例中dV的定义与现有技术一致，均为从脉冲上升起点至脉冲上升终点的电压差，按照高速LED显示屏的相关要求设置即可。
通常，本实施例中的电压波形一般为基于现有技术的电压波形的改进，假设原有的脉冲上升终点B、脉冲下降起点C、dV均不变，那么为了达到本实施例中要求的电压波形，其初始上升起点应当位于时间轴上脉冲上升起点A左侧，最终下降终点应当位于时间轴上脉冲下降终点D右侧，参见图5的示意图，虚线部分为现有技术中的电压波形，实线部分为本实施例可参考的一些电压波形，都可以解决现有技术中的耦合矛盾。
当然，除此之外，如果脉冲上升终点B、脉冲下降起点C、dV发生变化，只要能够满足实施例中有关整体斜率的要求，并有效实现对LED的控制，也能够达到解决现有技术中耦合矛盾的目的。
进一步的，所述向LED矩阵输出该PWM脉冲的过程，具体包括：
在一个所述周期内，向所述LED矩阵依次输出对应所述电压波形的不同斜率的多个脉冲。
该步骤为输出PWM脉冲时的实际操作步骤，对应不同的斜率输出多个脉冲即可。
本发明公开了一种应用于LED矩阵的PWM输出方法，包括：设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续多段不同斜率上升、连续多段不同斜率下降的电压波形；所述电压波形的整体上升斜率小于第一预设值，所述电压波形的整体下降斜率的绝对值小于第二预设值；向LED矩阵输出该PWM脉冲。可见，本发明中的电压波形分段上升、分段下降，相较于现有技术中以第一预设值、第二预设值作为整体上升斜率和整体下降斜率的电压波形，由于本发明中整体上升斜率小于第一预设值，整体下降斜率绝对值小于第二预设值，电容电压在一个周期内的变化量比现有技术小，因此不会产生现有技术中的耦合现象，避免了低灰阶时重影等问题，使LED矩阵的画面显示更为清晰。
本发明实施例公开了一种具体的应用于LED矩阵的PWM输出方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的：
步骤S1所述设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续多段不同斜率上升、连续多段不同斜率下降的电压波形的过程，具体包括：
设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续两段不同斜率上升、连续两段不同斜率下降的电压波形。
可以理解的是，两段上升、两段下降完全能够达到本发明的发明目的，而且由于段数较少，脉冲输出的实现更为简单。
进一步，所述电压波形具体为以连续的第一斜率和第二斜率上升、以连续的第三斜率和第四斜率下降的波形；
其中，所述第一斜率小于所述第二斜率，所述第一斜率与所述第四斜率互为相反数，所述第二斜率和所述第三斜率互为相反数。
参见图6所示，其中PWM脉冲波形包括：上升阶段为EI和IF，下降阶段为GK和KH，其中点E、H电位为VL，点F、G电位为VH，点I、K电位为Vpre，第一斜率为dV0/Tpre，第二斜率为dV1/tr，第三斜率和第四斜率可推导得出。而第一预设值与第二预设值均为dV/tr，不仅整体上升斜率小于第一预设值，而且第一斜率、第二斜率均小于第一预设值，由于电压上升速度和下降速度的降低，因此可以减少EMI(Electro Magnetic Interference，电磁干扰)，解决耦合矛盾。
相应的，参见图6的PWM控制信号输出过程，先输出Pre-PWM脉冲，将控制电压预拉到Vpre，然后再输出PWM脉冲控制电压升高至VH，也即实现上一实施例中“向所述LED矩阵依次输出对应所述电压波形的不同斜率的多个脉冲”的前半部分，后半部分脉冲关断通过同样的方法即可实现。
相应的，本发明实施例还公开了一种应用于LED矩阵的PWM输出系统，参见图7所示，包括：
设置模块1，用于设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续多段不同斜率上升、连续多段不同斜率下降的电压波形；所述电压波形的整体上升斜率小于第一预设值，所述电压波形的整体下降斜率的绝对值小于第二预设值；
输出模块2，用于向LED矩阵输出该PWM脉冲。
在一些具体的实施例中，所述设置模块1具体用于：
设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续两段不同斜率上升、连续两段不同斜率下降的电压波形。
在一些具体的实施例中，所述电压波形具体为以连续的第一斜率和第二斜率上升、以连续的第三斜率和第四斜率下降的波形；
其中，所述第一斜率小于所述第二斜率，所述第一斜率与所述第四斜率互为相反数，所述第二斜率和所述第三斜率互为相反数。
在一些具体的实施例中，所述输出模块具体用于在一个所述周期内，向所述LED矩阵依次输出对应所述电压波形的不同斜率的多个脉冲。
本发明实施例具有与上述实施例中一种应用于LED矩阵的PWM输出方法相同的有益效果，此处不再赘述。
相应的，本发明还公开了一种应用于LED矩阵的PWM输出装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文所述应用于LED矩阵的PWM输出方法的步骤。
其中，有关应用于LED矩阵的PWM输出方法的相关细节，可以参照上文实施例中的具体描述，此处不再赘述。
本发明实施例具有与上述实施例中一种应用于LED矩阵的PWM输出方法相同的有益效果，此处不再赘述。
相应的，本发明还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述应用于LED矩阵的PWM输出方法的步骤。
本发明实施例具有与上述实施例中一种应用于LED矩阵的PWM输出方法相同的有益效果，此处不再赘述。
其中，有关应用于LED矩阵的PWM输出方法的相关细节，可以参照上文实施例中的具体描述，此处不再赘述。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的应用于LED矩阵的PWM输出方法、系统、装置及可读存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种应用于LED矩阵的PWM输出方法，其特征在于，包括：
设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续多段不同斜率上升、连续多段不同斜率下降的电压波形；所述电压波形的整体上升斜率小于第一预设值，所述电压波形的整体下降斜率的绝对值小于第二预设值；
向LED矩阵输出该PWM脉冲。
2.根据权利要求1所述PWM输出方法，其特征在于，所述设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续多段不同斜率上升、连续多段不同斜率下降的电压波形的过程，具体包括：
设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续两段不同斜率上升、连续两段不同斜率下降的电压波形。
3.根据权利要求2所述PWM输出方法，其特征在于，
所述电压波形具体为以连续的第一斜率和第二斜率上升、以连续的第三斜率和第四斜率下降的波形；
其中，所述第一斜率小于所述第二斜率，所述第一斜率与所述第四斜率互为相反数，所述第二斜率和所述第三斜率互为相反数。
4.根据权利要求1至3任一项所述PWM输出方法，其特征在于，所述向LED矩阵输出该PWM脉冲的过程，具体包括：
在一个所述周期内，向所述LED矩阵依次输出对应所述电压波形的不同斜率的多个脉冲。
5.一种应用于LED矩阵的PWM输出系统，其特征在于，包括：
设置模块，用于设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续多段不同斜率上升、连续多段不同斜率下降的电压波形；所述电压波形的整体上升斜率小于第一预设值，所述电压波形的整体下降斜率的绝对值小于第二预设值；
输出模块，用于向LED矩阵输出该PWM脉冲。
6.根据权利要求5所述PWM输出系统，其特征在于，所述设置模块具体用于：
设置PWM脉冲的波形为一个周期内以连续两段不同斜率上升、连续两段不同斜率下降的电压波形。
7.根据权利要求6所述PWM输出系统，其特征在于，所述电压波形具体为以连续的第一斜率和第二斜率上升、以连续的第三斜率和第四斜率下降的波形；
其中，所述第一斜率小于所述第二斜率，所述第一斜率与所述第四斜率互为相反数，所述第二斜率和所述第三斜率互为相反数。
8.根据权利要求5至7任一项所述PWM输出系统，其特征在于，所述输出模块具体用于：
在一个所述周期内，向所述LED矩阵依次输出对应所述电压波形的不同斜率的多个脉冲。
9.一种应用于LED矩阵的PWM输出装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述应用于LED矩阵的PWM输出方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述应用于LED矩阵的PWM输出方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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