CN109256091A - 一种显示屏亮度调节系统及穿戴设备 - Google Patents

一种显示屏亮度调节系统及穿戴设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种显示屏亮度调节系统及穿戴设备，包括光感传感器、升压模块、控制器和显示屏；在升压模块的反馈端与接地端之间连接有第一电阻配置模块，在升压模块的电压输出端与反馈端之间连接有第二电阻配置模块；所述光感传感器根据环境亮度生成感应信号发送至控制器，控制器根据环境亮度调节所述第二电阻配置模块和/或第一电阻配置模块的阻值，使升压模块输出的供电电压跟随环境亮度的变化自动调节；所述显示屏接收所述供电电压，根据供电电压的变化调整显示屏的亮度。本发明根据环境亮度的变化自动调节显示屏的供电电压，使显示屏的亮度可以跟随外界环境亮度的改变而自适应调整，并同时达到降低显示屏耗电量的效果。

Description

一种显示屏亮度调节系统及穿戴设备
技术领域
本发明属于显示装置技术领域，具体地说，是涉及一种用于调节显示屏亮度的系统设计。
背景技术
OLED（Organic Light-Emitting Diode）即有机发光二极管，又称为有机电激光显示、有机发光半导体。PM OLED（Passive matrix OLED）即被动矩阵有机发光二极管，采用PMOLED设计的显示屏被称为PM OLED屏。由于PM OLED屏不需要背光，整体的结构厚度比较薄，因此，在超薄电子产品（例如超薄手机、腕带类穿戴设备）中有较为广泛的应用。
由于腕带类穿戴设备受产品体积的限制，其内置电池的容量一般不太大，为了提高产品的续航时间，需要降低产品的功耗。在腕带类穿戴设备中，显示屏是其耗电量比较大的部件，所以可以通过优化显示屏的耗电来降低产品的整机功耗。
对于采用PM OLED屏设计的腕带类穿戴设备，由于PM OLED屏的耗电与PM OLED屏的供电电压有关，供电电压越高，像素点的亮度也越高，从而耗电也越大。因此，如何设计一种供电电压调节方法来改善PM OLED屏的亮度，从而在保证屏幕显示内容清楚可见的前提下，尽可能地降低PM OLED屏的耗电，是目前腕带类穿戴设备在功耗设计方面的一个主要研究方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显示屏亮度调节系统，可以根据环境亮度自适应地调节显示屏的供电电压，以实现显示屏亮度的自动调整，并进一步达到改善显示屏功耗的目的。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
在一个方面，本发明提出了一种显示屏亮度调节系统，包括光感传感器、升压模块、控制器和显示屏；所述光感传感器感应环境亮度，并生成相应的感应信号；所述升压模块接收输入电源，并对输入电源进行升压变换后，通过其电压输出端输出供电电压；所述升压模块还包括反馈端和接地端，在所述反馈端与接地端之间连接有第一电阻配置模块，在所述电压输出端与反馈端之间连接有第二电阻配置模块，所述升压模块根据第二电阻配置模块的阻值与第一电阻配置模块的阻值的比值变化调整其输出的供电电压；所述控制器接收所述光感传感器输出的感应信号，根据环境亮度调节所述第二电阻配置模块和/或第一电阻配置模块的阻值，使升压模块输出的供电电压跟随环境亮度的变化而调整；所述显示屏接收所述供电电压，根据供电电压的变化调整显示屏的亮度。
进一步的，作为所述第一电阻配置模块和第二电阻配置模块的具体电路设计，本发明提出以下三种优选方案：
第一方案，所述第一电阻配置模块的阻值固定，包括至少一个固定电阻，所述固定电阻连接在所述升压模块的反馈端与接地端之间；所述第二电阻配置模块的阻值可调，包括M个配置电阻和M个开关元件，所述M为大于1的整数；所述M个配置电阻与M个开关元件的开关通路一一对应连接后，分别连接在所述升压模块的电压输出端与反馈端之间，所述开关元件在所述控制器输出的开关信号的控制下通断，以改变所述第二电阻配置模块的有效阻值。
第二方案，所述第一电阻配置模块的阻值可调，包括N个配置电阻和N个开关元件，所述N为大于1的整数；所述N个配置电阻与N个开关元件的开关通路一一对应连接后，分别连接在所述升压模块的反馈端与接地端之间，所述开关元件在所述控制器输出的开关信号的控制下通断，以改变所述第一电阻配置模块的有效阻值；所述第二电阻配置模块的阻值固定，包括至少一个固定电阻，所述固定电阻连接在所述升压模块的电压输出端与反馈端之间。
第三方案，所述第一电阻配置模块的阻值可调，包括N个配置电阻和N个开关元件，所述N为大于1的整数；所述N个配置电阻与N个开关元件的开关通路一一对应连接后，分别连接在所述升压模块的反馈端与接地端之间，所述开关元件在所述控制器输出的开关信号的控制下通断，以改变所述第一电阻配置模块的有效阻值；所述第二电阻配置模块的阻值可调，包括M个配置电阻和M个开关元件，所述M为大于1的整数；所述M个配置电阻与M个开关元件的开关通路一一对应连接后，分别连接在所述升压模块的电压输出端与反馈端之间，所述开关元件在所述控制器输出的开关信号的控制下通断，以改变所述第二电阻配置模块的有效阻值。
优选的，所述第一电阻配置模块中的开关元件优选采用NMOS管，所述NMOS管的栅极连接所述控制器，NMOS管的漏极连接所述升压模块的反馈端，NMOS管的源极通过第一电阻配置模块中的配置电阻连接所述升压模块的接地端，所述接地端连接地线。
优选的，所述第二电阻配置模块中的开关元件优选采用PMOS管，所述PMOS管的栅极连接所述控制器，并通过上拉电阻连接所述升压模块的电压输出端，PMOS管的源极连接所述升压模块的电压输出端，PMOS管的漏极通过第二电阻配置模块中的配置电阻连接所述升压模块的反馈端。
优选的，在所述控制器中设置有多个亮度门限，形成多个亮度区间，所述控制器根据所述光感传感器输出的感应信号确定环境亮度所在的亮度区间，在环境亮度所在的亮度区间发生改变时，调节所述第二电阻配置模块和/或第一电阻配置模块的阻值。
进一步的，所述控制器在检测到环境亮度升高时，控制所述升压模块增大其输出的供电电压，提高所述显示屏的亮度；所述控制器在检测到环境亮度降低时，控制所述升压模块减小其输出的供电电压，降低所述显示屏的亮度。
又进一步的，所述控制器通过控制所述第二电阻配置模块的阻值与第一电阻配置模块的阻值的比值增大，以提高所述升压模块输出的供电电压；所述控制器通过控制所述第二电阻配置模块的阻值与第一电阻配置模块的阻值的比值减小，以降低所述升压模块输出的供电电压。
在另一个方面，本发明还提出了一种穿戴设备，包括光感传感器、升压模块、控制器和显示屏；所述光感传感器感应环境亮度，并生成相应的感应信号；所述升压模块接收输入电源，并对输入电源进行升压变换后，通过其电压输出端输出供电电压；所述升压模块还包括反馈端和接地端，在所述反馈端与接地端之间连接有第一电阻配置模块，在所述电压输出端与反馈端之间连接有第二电阻配置模块，所述升压模块根据第二电阻配置模块的阻值与第一电阻配置模块的阻值的比值变化调整其输出的供电电压；所述控制器接收所述光感传感器输出的感应信号，根据环境亮度调节所述第二电阻配置模块和/或第一电阻配置模块的阻值，使升压模块输出的供电电压跟随环境亮度的变化而调整；所述显示屏接收所述供电电压，根据供电电压的变化调整显示屏的亮度。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的显示屏亮度调节系统可以根据环境亮度的变化自动调节显示屏的供电电压，使显示屏的亮度可以跟随外界环境亮度的改变而自适应的调节，在保证屏幕显示内容清楚可见的前提下，通过降低显示屏的供电电压可以进一步达到降低显示屏耗电量的效果。将其应用在腕带类穿戴设备中，可以显著降低穿戴设备的整机功耗，延长穿戴设备的续航时间，改善用户的使用体验。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本发明所提出的显示屏亮度调节系统的一种实施例的电路原理框图；
图2是图1中的升压模块与电阻配置模块之间连接关系示意图；
图3是图2的第一种具体电路原理图；
图4是图2的第二种具体电路原理图；
图5是图2的第三种具体电路原理图；
图6是图2的第四种具体电路原理图；
图7是图2的第五种具体电路原理图；
图8是图2的第六种具体电路原理图；
图9是显示屏亮度调节方法的一种实施例的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。
本实施例针对屏幕亮度可根据接入的供电电压不同而自行调节的显示屏（例如PMOLED屏）设计亮度调节系统，在实现屏幕亮度可随环境光线自适应调整的基础上，通过降低显示屏的供电电压，达到改善显示屏耗电量的目的。
如图1所示，本实施例的显示屏亮度调节系统主要由光感传感器、控制器、升压模块、电阻配置模块、显示屏等部分组成。其中，光感传感器用于感测环境光的亮度（或环境光线的强度），当周围环境光的亮度发生变化时，光感传感器输出的感应信号也会发生相应的变化。将光感传感器输出的感应信号发送至控制器，例如MCU等，当控制器读取到感应信号发生变化后，控制升压模块改变其输出至显示屏的供电电压的大小。显示屏在接收到供电电压后点亮显示，并根据供电电压的变化调整其各像素点的亮度。
对于腕带类穿戴设备而言，例如智能手环、智能手表等，可以将所述光感传感器安装在表壳的顶面或者腕带上，以准确地感知穿戴设备所在环境的光线亮度变化。
在本实施例中，所述升压模块优选采用直流升压模块，例如DC-DC升压芯片进行系统电路设计。为升压模块提供直流输入电源，利用升压模块对输入电源进行升压变换处理，以生成所需的供电电压，传输至所述显示屏。对于腕带类穿戴设备而言，所述输入电源可以由穿戴设备中的电池提供，即，将电池电压VBAT传输至升压模块U1的电压输入端VIN，如图2所示，并通过升压模块U1的电压输出端VOUT输出所述的供电电压VDD。本实施例的升压模块U1具有反馈端FB和接地端GND，在升压模块U1的反馈端FB与接地端GND之间连接第一电阻配置模块R1，并在升压模块U1的电压输出端VOUT与反馈端FB之间连接第二电阻配置模块R2，通过改变第二电阻配置模块的阻值与第一电阻配置模块的阻值的比值R2/R1，即可调节升压模块U1输出的供电电压VDD。
为了使升压模块U1输出的供电电压VDD能够跟随环境光的亮度变化自动调节，本实施例利用控制器对第一电阻配置模块R1的阻值和/或第二电阻配置模块R2的阻值进行调节。
具体而言，为了改变比值R2/R1的大小，本实施例对第一电阻配置模块R1和第二电阻配置模块R2提出以下六种优选电路设计方案。
第一方案，如图3所示，将第一电阻配置模块R1的阻值配置成固定阻值，即，可以采用一个或多个固定电阻R11设计所述第一电阻配置模块R1，并将所述固定电阻R11连接在升压模块U1的反馈端FB与接地端GND之间，所述接地端GND连接穿戴设备的PCB板的地线。
将第二电阻配置模块R2的阻值配置成可调，包括至少一个固定电阻R21以及M个配置电阻R22和M个开关元件Q22，所述M为正整数。将固定电阻R21直接连接在升压模块U1的电压输出端VOUT与反馈端FB之间，将M个配置电阻R22与M个开关元件Q22的开关通路一一对应连接后，再分别连接在升压模块U1的电压输出端VOUT与反馈端FB之间。利用控制器对所述M个开关元件Q22进行通断控制，以选择性地将其中一个或多个配置电阻R22与固定电阻R21相并联，继而改变第二电阻配置模块R2的有效阻值。
本实施例以M=1、开关元件Q22为PMOS管为例进行说明。
将固定电阻R21直接连接在升压模块U1的电压输出端VOUT与反馈端FB之间，将配置电阻R22连接在升压模块U1的反馈端FB与PMOS管Q22的漏极D之间，PMOS管Q22的源极S连接升压模块U1的电压输出端VOUT，PMOS管Q22的栅极G通过上拉电阻R6连接升压模块U1的电压输出端VOUT，并连接控制器的其中一路IO口IO2，接收控制器通过IO2口输出的开关信号Hcontrol_2。
当控制器置所述开关信号Hcontrol_2为高电平时，PMOS管Q22截止，此时第二电阻配置模块R2的有效阻值为固定电阻R21的阻值。所以，第二电阻配置模块与第一电阻配置模块的阻值之比R2/R1=R21/R11。
当控制器置所述开关信号Hcontrol_2为低电平时，PMOS管Q22饱和导通，此时第二电阻配置模块R2的有效阻值为固定电阻R21与配置电阻R22的并联阻值R21//R22。所以，第二电阻配置模块与第一电阻配置模块的阻值之比R2/R1=（R21//R22）/R11。
由此，通过控制PMOS管Q22通断，可以获得两种比值R2/R1，继而可以控制升压模块U1输出两种供电电压VDD，对显示屏的亮度实现两级调节。
增加配置电阻和开关元件的数量，即M＞1，且配置电阻的阻值各不相同，利用控制器对各路开关元件的通断状态进行独立控制，由此可以获得2M种R2/R1比值，继而可以控制升压模块U1输出2M种供电电压VDD，对显示屏的亮度实现2M级调节。
第二方案，如图4所示，将第一电阻配置模块R1的阻值配置成固定阻值，即，可以采用一个或多个固定电阻R11设计所述第一电阻配置模块R1，并将所述固定电阻R11连接在升压模块U1的反馈端FB与接地端GND之间，所述接地端GND连接穿戴设备的PCB板的地线。
将第二电阻配置模块R2的阻值配置成可调，包括M个阻值不同的配置电阻R21、R22和M个开关元件Q21、Q22，所述M为大于1的整数。将M个配置电阻R21、R22与M个开关元件Q21、Q22的开关通路一一对应连接后，再分别连接在升压模块U1的电压输出端VOUT与反馈端FB之间。利用控制器对所述M个开关元件Q21、Q22进行通断控制，以选择性地将其中一个或多个配置电阻R21、R22连接在升压模块U1的电压输出端VOUT与反馈端FB之间，继而改变第二电阻配置模块R2的有效阻值。
本实施例以M=2、开关元件Q21、Q22为PMOS管为例进行说明。
将配置电阻R21连接在升压模块U1的反馈端FB与PMOS管Q21的漏极D之间，PMOS管Q21的源极S连接升压模块U1的电压输出端VOUT，PMOS管Q21的栅极G通过上拉电阻R5连接升压模块U1的电压输出端VOUT，并连接控制器的其中一路IO口IO1，接收控制器通过IO1口输出的开关信号Hcontrol_1。同理，将配置电阻R22连接在升压模块U1的反馈端FB与PMOS管Q22的漏极D之间，PMOS管Q22的源极S连接升压模块U1的电压输出端VOUT，PMOS管Q22的栅极G通过上拉电阻R6连接升压模块U1的电压输出端VOUT，并连接控制器的另外一路IO口IO2，接收控制器通过IO2口输出的开关信号Hcontrol_2。
对于两路开关信号Hcontrol_1、Hcontrol_2，控制器至少置其中一路开关信号Hcontrol_1或Hcontrol_2为低电平，以控制至少一路PMOS管Q21或Q22饱和导通，继而保证在升压模块U1工作期间至少有一个配置电阻R21或R22连接在升压模块U1的电压输出端VOUT与反馈端FB之间。通过改变两路PMOS管Q21、Q22的通断状态，可以将第二电阻配置模块R2的有效阻值配置成配置电阻R21的阻值、配置电阻R22的阻值、配置电阻R21和R22的并联阻值R21//R22。
由此，便可以获得三种比值R2/R1，继而能够控制升压模块U1输出三种供电电压VDD，对显示屏的亮度实现三级调节。
增加配置电阻和开关元件的数量，即M＞2，且配置电阻的阻值各不相同，利用控制器对各路开关元件的通断状态进行独立控制，由此可以获得2M-1种R2/R1比值，继而可以控制升压模块U1输出2M-1种供电电压VDD，对显示屏的亮度实现2M-1级调节。
第三方案，如图5所示，将第二电阻配置模块R2的阻值配置成固定阻值，即，可以采用一个或多个固定电阻R21设计所述第二电阻配置模块R2，并将所述固定电阻R21连接在升压模块U1的电压输出端VOUT与反馈端FB之间。
将第一电阻配置模块R1的阻值配置成可调，包括至少一个固定电阻R11以及N个配置电阻R12和N个开关元件Q12，所述N为正整数。将固定电阻R11直接连接在升压模块U1的反馈端FB与接地端GND之间，并将所述接地端GND连接至穿戴设备的PCB板的地线。将N个配置电阻R12与N个开关元件Q12的开关通路一一对应连接后，再分别连接在升压模块U1的反馈端FB与接地端GND之间。利用控制器对所述N个开关元件Q12进行通断控制，以选择性地将其中一个或多个配置电阻R12与固定电阻R11相并联，继而改变第一电阻配置模块R1的有效阻值。
本实施例以N=1、开关元件Q12为NMOS管为例进行说明。
将固定电阻R11直接连接在升压模块U1的反馈端FB与接地端GND之间，将NMOS管Q12的漏极D连接至升压模块U1的反馈端FB，将NMOS管Q12的源极S通过配置电阻R12连接至升压模块U1的接地端GND，将NMOS管Q12的栅极G连接至控制器的其中一路IO口IO3，接收控制器通过IO3口输出的开关信号Lcontrol_1。
当控制器置N所述开关信号Lcontrol_1为低电平时，NMOS管Q12截止，此时第一电阻配置模块R1的有效阻值为固定电阻R11的阻值。所以，第一电阻配置模块与第一电阻配置模块的阻值之比R2/R1=R21/R11。
当控制器置所述开关信号Lcontrol_1为高电平时，NMOS管Q12饱和导通，此时第一电阻配置模块R1的有效阻值为固定电阻R11与配置电阻R12的并联阻值R11//R12。所以，第二电阻配置模块与第一电阻配置模块的阻值之比R2/R1= R21/（R11//R12）。
由此，通过控制NMOS管Q12通断，可以获得两种比值R2/R1，继而可以控制升压模块U1输出两种供电电压VDD，对显示屏的亮度实现两级调节。
增加配置电阻和开关元件的数量，即N＞1，且配置电阻的阻值各不相同，利用控制器对各路开关元件的通断状态进行独立控制，由此可以获得2N种R2/R1比值，继而可以控制升压模块U1输出2N种供电电压VDD，对显示屏的亮度实现2N级调节。
第四方案，如图6所示，将第二电阻配置模块R2的阻值配置成固定阻值，即，可以采用一个或多个固定电阻R21设计所述第二电阻配置模块R2，并将所述固定电阻R21连接在升压模块U1的电压输出端VOUT与反馈端FB之间。
将第一电阻配置模块R1的阻值配置成可调，包括N个阻值不同的配置电阻R11、R12和N个开关元件Q11、Q12，所述N为大于1的整数。将N个配置电阻R11、R12与N个开关元件Q11、Q12的开关通路一一对应连接后，再分别连接在升压模块U1的反馈端FB与接地端GND之间，并将所述接地端GND连接至穿戴设备中PCB板的地线上。利用控制器对所述N个开关元件Q11、Q12进行通断控制，以选择性地将其中一个或多个配置电阻R11、R12连接在升压模块U1的反馈端FB与接地端GND之间，继而改变第一电阻配置模块R1的有效阻值。
本实施例以N=2、开关元件Q11、Q12为NMOS管为例进行说明。
将NMOS管Q11的漏极D连接至升压模块U1的反馈端FB，将NMOS管Q11的源极S通过配置电阻R11连接至升压模块U1的接地端GND，将NMOS管Q11的栅极G连接至控制器的其中一路IO口IO4，接收控制器通过IO1口输出的开关信号Lcontrol_2。同理，将NMOS管Q12的漏极D连接至升压模块U1的反馈端FB，将NMOS管Q12的源极S通过配置电阻R12连接至升压模块U1的接地端GND，将NMOS管Q12的栅极G连接至控制器的另外一路IO口IO3，接收控制器通过IO3口输出的开关信号Lcontrol_1。
对于两路开关信号Lcontrol_1、Lcontrol_2，控制器至少置其中一路开关信号Lcontrol_1或Lcontrol_2为高电平，以控制至少一路NMOS管Q11或Q12饱和导通，继而保证在升压模块U1工作期间至少有一个配置电阻R11或R12连接在升压模块U1的反馈端FB与接地端GND之间。通过改变两路NMOS管Q11、Q12的通断状态，可以将第一电阻配置模块R1的有效阻值配置成配置电阻R11的阻值、配置电阻R12的阻值、配置电阻R11和R12的并联阻值R11//R12。
由此，便可以获得三种比值R2/R1，继而能够控制升压模块U1输出三种供电电压VDD，对显示屏的亮度实现三级调节。
增加配置电阻和开关元件的数量，即N＞2，且配置电阻的阻值各不相同，利用控制器对各路开关元件的通断状态进行独立控制，由此可以获得2N-1种R2/R1比值，继而可以控制升压模块U1输出2N-1种供电电压VDD，对显示屏的亮度实现2N-1级调节。
第五方案，如图7所示，将第一电阻配置模块R1的阻值配置成可调，包括至少一个固定电阻R11以及N个配置电阻R12和N个开关元件Q12，所述N为正整数。将固定电阻R11直接连接在升压模块U1的反馈端FB与接地端GND之间，并将所述接地端GND连接至穿戴设备的PCB板的地线。将N个配置电阻R12与N个开关元件Q12的开关通路一一对应连接后，再分别连接在升压模块U1的反馈端FB与接地端GND之间。利用控制器对所述N个开关元件Q12进行通断控制，以选择性地将其中一个或多个配置电阻R12与固定电阻R11相并联，继而改变第一电阻配置模块R1的有效阻值。
将第二电阻配置模块R2的阻值也配置成可调，包括至少一个固定电阻R21以及M个配置电阻R22和M个开关元件Q22，所述M为正整数。将固定电阻R21直接连接在升压模块U1的电压输出端VOUT与反馈端FB之间，将M个配置电阻R22与M个开关元件Q22的开关通路一一对应连接后，再分别连接在升压模块U1的电压输出端VOUT与反馈端FB之间。利用控制器对所述M个开关元件Q22进行通断控制，以选择性地将其中一个或多个配置电阻R22与固定电阻R21相并联，继而改变第二电阻配置模块R2的有效阻值。
本实施例以M=1、N=1、开关元件Q12为NMOS管、开关元件Q22为PMOS管为例进行说明。
将固定电阻R11直接连接在升压模块U1的反馈端FB与接地端GND之间，将NMOS管Q12的漏极D连接至升压模块U1的反馈端FB，将NMOS管Q12的源极S通过配置电阻R12连接至升压模块U1的接地端GND，将NMOS管Q12的栅极G连接至控制器的其中一路IO口IO3，接收控制器通过IO3口输出的开关信号Lcontrol_1。
将固定电阻R21直接连接在升压模块U1的电压输出端VOUT与反馈端FB之间，将配置电阻R22连接在升压模块U1的反馈端FB与PMOS管Q22的漏极D之间，PMOS管Q22的源极S连接升压模块U1的电压输出端VOUT，PMOS管Q22的栅极G通过上拉电阻R6连接升压模块U1的电压输出端VOUT，并连接控制器的另外一路IO口IO2，接收控制器通过IO2口输出的开关信号Hcontrol_2。
利用控制器改变NMOS管Q12的通断状态，可以使第一电阻配置模块具有两种等效阻值，利用控制器改变PMOS管Q22的通断状态，可以使第二电阻配置模块具有两种等效阻值。由此，可以获得四种比值R2/R1，继而可以控制升压模块U1输出四种供电电压VDD，对显示屏的亮度实现四级调节。
增加N、M，即N＞1、M＞1，且配置电阻的阻值各不相同，利用控制器对各路开关元件的通断状态进行独立控制，由此可以获得2N×2M种R2/R1比值，继而可以控制升压模块U1输出2N×2M种供电电压VDD，对显示屏的亮度实现2N×2M级调节。
第六方案，如图8所示，将第一电阻配置模块R1的阻值配置成可调，包括N个阻值不同的配置电阻R11、R12和N个开关元件Q11、Q12，所述N为大于1的整数。将N个配置电阻R11、R12与N个开关元件Q11、Q12的开关通路一一对应连接后，再分别连接在升压模块U1的反馈端FB与接地端GND之间，并将所述接地端GND连接至穿戴设备中PCB板的地线上。利用控制器对所述N个开关元件Q11、Q12进行通断控制，以选择性地将其中一个或多个配置电阻R11、R12连接在升压模块U1的反馈端FB与接地端GND之间，继而改变第一电阻配置模块R1的有效阻值。
将第二电阻配置模块R2的阻值也配置成可调，包括M个阻值不同的配置电阻R21、R22和M个开关元件Q21、Q22，所述M为大于1的整数。将M个配置电阻R21、R22与M个开关元件Q21、Q22的开关通路一一对应连接后，再分别连接在升压模块U1的电压输出端VOUT与反馈端FB之间。利用控制器对所述M个开关元件Q21、Q22进行通断控制，以选择性地将其中一个或多个配置电阻R21、R22连接在升压模块U1的电压输出端VOUT与反馈端FB之间，继而改变第二电阻配置模块R2的有效阻值。
本实施例以N=2、M=2、开关元件Q11、Q12为NMOS管、开关元件Q21、Q22为PMOS管为例进行说明。
将NMOS管Q11的漏极D连接至升压模块U1的反馈端FB，将NMOS管Q11的源极S通过配置电阻R11连接至升压模块U1的接地端GND，将NMOS管Q11的栅极G连接至控制器的其中一路IO口IO4，接收控制器通过IO1口输出的开关信号Lcontrol_2。同理，将NMOS管Q12的漏极D连接至升压模块U1的反馈端FB，将NMOS管Q12的源极S通过配置电阻R12连接至升压模块U1的接地端GND，将NMOS管Q12的栅极G连接至控制器的另外一路IO口IO3，接收控制器通过IO3口输出的开关信号Lcontrol_1。
将配置电阻R21连接在升压模块U1的反馈端FB与PMOS管Q21的漏极D之间，PMOS管Q21的源极S连接升压模块U1的电压输出端VOUT，PMOS管Q21的栅极G通过上拉电阻R5连接升压模块U1的电压输出端VOUT，并连接控制器的其中一路IO口IO1，接收控制器通过IO1口输出的开关信号Hcontrol_1。同理，将配置电阻R22连接在升压模块U1的反馈端FB与PMOS管Q22的漏极D之间，PMOS管Q22的源极S连接升压模块U1的电压输出端VOUT，PMOS管Q22的栅极G通过上拉电阻R6连接升压模块U1的电压输出端VOUT，并连接控制器的另外一路IO口IO2，接收控制器通过IO2口输出的开关信号Hcontrol_2。
对于两路开关信号Lcontrol_1、Lcontrol_2，控制器至少置其中一路开关信号Lcontrol_1或Lcontrol_2为高电平，以控制至少一路NMOS管Q11或Q12饱和导通，继而保证在升压模块U1工作期间至少有一个配置电阻R11或R12连接在升压模块U1的反馈端FB与接地端GND之间。通过改变两路NMOS管Q11、Q12的通断状态，可以将第一电阻配置模块R1的有效阻值配置成三种：配置电阻R11的阻值、配置电阻R12的阻值、配置电阻R11和R12的并联阻值R11//R12。
对于两路开关信号Hcontrol_1、Hcontrol_2，控制器至少置其中一路开关信号Hcontrol_1或Hcontrol_2为低电平，以控制至少一路PMOS管Q21或Q22饱和导通，继而保证在升压模块U1工作期间至少有一个配置电阻R21或R22连接在升压模块U1的电压输出端VOUT与反馈端FB之间。通过改变两路PMOS管Q21、Q22的通断状态，可以将第二电阻配置模块R2的有效阻值配置成三种：配置电阻R21的阻值、配置电阻R22的阻值、配置电阻R21和R22的并联阻值R21//R22。
由此，便可以获得九种R2/R1比值，继而能够控制升压模块U1输出九种供电电压VDD，对显示屏的亮度实现九级调节。
增加N、M，即N＞2、M＞2，且配置电阻的阻值各不相同，利用控制器对各路开关元件的通断状态进行独立控制，由此可以获得（2N-1）×（2M-1）种比值R2/R1，继而可以控制升压模块U1输出（2N-1）×（2M-1）种供电电压VDD，对显示屏的亮度实现（2N-1）×（2M-1）级调节。
当然，上述开关元件也可以采用除MOS管以外的其他开关管进行系统电路设计，本实施例并不仅限于以上举例。
针对上述系统电路设计，本实施例可以在控制器中设置多个亮度门限，进而形成多个亮度区间。控制器可以根据光感传感器感测输出的感应信号确定出周围环境的亮度，然后判断出当前的环境亮度所在的亮度区间，根据所处的亮度区间生成相应的开关信号，调整第一电阻配置模块R1和/或第二电阻配置模块R2的有效阻值，继而调节升压模块U1输出的供电电压VDD，以控制显示屏的亮度跟随环境亮度的变化自适应调节。
针对PM OLED屏，考虑到其像素点的亮度随其接收到的供电电压的增大而升高的特性，本实施例设计控制器在检测到环境亮度升高且从当前亮度区间过渡到高一级的亮度区间时，调整所述第二电阻配置模块R2和第一电阻配置模块R1的阻值，使二者的比值R2/R1增大，以提高升压模块U1输出的供电电压VDD，控制显示屏增亮。反之，当控制器检测到环境亮度降低且从当前亮度区间过渡到低一级的亮度区间时，调整所述第二电阻配置模块R2和第一电阻配置模块R1的阻值，使二者的比值R2/R1减小，继而降低升压模块U1输出的供电电压VDD，控制显示屏变暗。若控制器检测到环境亮度发生变化，但并未超出当前的亮度区间，则控制器维持所述第二电阻配置模块R2与第一电阻配置模块R1的阻值不变，控制升压模块U1持续输出当前的供电电压VDD，保持显示屏的亮度不变。
下面以在控制器中设置两个亮度门限为例，结合图9具体阐述本实施例的显示屏亮度调节方法。
在控制器中设置两个亮度门限，分别为高亮度门限H和低亮度门限L，由此可以形成三个亮度区间：<L、L~H、>H。选择合适的第一电阻配置模块R1和第二电阻配置模块R2，例如可以选择如图4或图6所示的电路设计，以提供三种比值R2/R1供切换。当然，也可以将第一电阻配置模块R1和第二电阻配置模块R2配置成可提供多于三种比值R2/R1的电路设计，例如图7、图8所示的电路设计等，同样可以满足设计要求。
在显示屏受控点亮后，控制器首先根据亮度区间L~H配置第一电阻配置模块R1和第二电阻配置模块R2的有效阻值，控制显示屏以中亮显示。
然后，控制器启动光感传感器检测穿戴设备所处环境的光线亮度，并生成相应的感应信号发送至控制器。
控制器根据接收到的感应信号生成环境亮度值I，并与预设的高亮度门限H和低亮度门限L进行比较：
若I>H，则调节第一电阻配置模块R1和/或第二电阻配置模块R2的有效阻值，使比值R2/R1升高；比值R2/R1的升高导致升压模块U1输出的供电电压VDD增大，继而控制显示屏的亮度升高；
若L≤I≤H，则保持第一电阻配置模块R1和第二电阻配置模块R2的现有阻值不变，保持升压模块U1输出的供电电压VDD不变，维持显示屏的现有亮度；
若I<L，则调节第一电阻配置模块R1和/或第二电阻配置模块R2的有效阻值，使比值R2/R1减小；比值R2/R1的减小导致升压模块U1输出的供电电压VDD减小，继而控制显示屏的亮度降低。
由此，实现了显示屏亮度跟随环境亮度的变化而自适应调节的设计目的，不仅使得用户能够感觉到屏幕亮度更加柔和，减少了对用户眼睛的刺激，而且能够显著降低显示屏的耗电量，起到改善整机功耗的技术效果。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示屏亮度调节系统，其特征在于，包括：
光感传感器，其感应环境亮度，并生成相应的感应信号；
升压模块，其接收输入电源，并对输入电源进行升压变换后，通过其电压输出端输出供电电压；所述升压模块还包括反馈端和接地端，在所述反馈端与接地端之间连接有第一电阻配置模块，在所述电压输出端与反馈端之间连接有第二电阻配置模块，所述升压模块根据第二电阻配置模块的阻值与第一电阻配置模块的阻值的比值变化调整其输出的供电电压；
控制器，其接收所述光感传感器输出的感应信号，根据环境亮度调节所述第二电阻配置模块和/或第一电阻配置模块的阻值，使升压模块输出的供电电压跟随环境亮度的变化而调整；
显示屏，其接收所述供电电压，根据供电电压的变化调整显示屏的亮度。
2.根据权利要求1所述的显示屏亮度调节系统，其特征在于，
所述第一电阻配置模块的阻值固定，包括至少一个固定电阻，所述固定电阻连接在所述升压模块的反馈端与接地端之间；
所述第二电阻配置模块的阻值可调，包括M个配置电阻和M个开关元件，所述M为大于1的整数；所述M个配置电阻与M个开关元件的开关通路一一对应连接后，分别连接在所述升压模块的电压输出端与反馈端之间，所述开关元件在所述控制器输出的开关信号的控制下通断，以改变所述第二电阻配置模块的有效阻值。
3.根据权利要求1所述的显示屏亮度调节系统，其特征在于，
所述第一电阻配置模块的阻值可调，包括N个配置电阻和N个开关元件，所述N为大于1的整数；所述N个配置电阻与N个开关元件的开关通路一一对应连接后，分别连接在所述升压模块的反馈端与接地端之间，所述开关元件在所述控制器输出的开关信号的控制下通断，以改变所述第一电阻配置模块的有效阻值；
所述第二电阻配置模块的阻值固定，包括至少一个固定电阻，所述固定电阻连接在所述升压模块的电压输出端与反馈端之间。
4.根据权利要求1所述的显示屏亮度调节系统，其特征在于，
所述第一电阻配置模块的阻值可调，包括N个配置电阻和N个开关元件，所述N为大于1的整数；所述N个配置电阻与N个开关元件的开关通路一一对应连接后，分别连接在所述升压模块的反馈端与接地端之间，所述开关元件在所述控制器输出的开关信号的控制下通断，以改变所述第一电阻配置模块的有效阻值；
所述第二电阻配置模块的阻值可调，包括M个配置电阻和M个开关元件，所述M为大于1的整数；所述M个配置电阻与M个开关元件的开关通路一一对应连接后，分别连接在所述升压模块的电压输出端与反馈端之间，所述开关元件在所述控制器输出的开关信号的控制下通断，以改变所述第二电阻配置模块的有效阻值。
5.根据权利要求3或4所述的显示屏亮度调节系统，其特征在于，所述第一电阻配置模块中的开关元件为NMOS管，所述NMOS管的栅极连接所述控制器，NMOS管的漏极连接所述升压模块的反馈端，NMOS管的源极通过第一电阻配置模块中的配置电阻连接所述升压模块的接地端，所述接地端连接地线。
6.根据权利要求2或4所述的显示屏亮度调节系统，其特征在于，所述第二电阻配置模块中的开关元件为PMOS管，所述PMOS管的栅极连接所述控制器，并通过上拉电阻连接所述升压模块的电压输出端，PMOS管的源极连接所述升压模块的电压输出端，PMOS管的漏极通过第二电阻配置模块中的配置电阻连接所述升压模块的反馈端。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的显示屏亮度调节系统，其特征在于，所述控制器中设置有多个亮度门限，形成多个亮度区间，所述控制器根据所述光感传感器输出的感应信号确定环境亮度所在的亮度区间，在环境亮度所在的亮度区间发生改变时，调节所述第二电阻配置模块和/或第一电阻配置模块的阻值。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的显示屏亮度调节系统，其特征在于，所述控制器在检测到环境亮度升高时，控制所述升压模块增大其输出的供电电压，提高所述显示屏的亮度；
所述控制器在检测到环境亮度降低时，控制所述升压模块减小其输出的供电电压，降低所述显示屏的亮度。
9.根据权利要求8所述的显示屏亮度调节系统，其特征在于，
所述控制器通过控制所述第二电阻配置模块的阻值与第一电阻配置模块的阻值的比值增大，以提高所述升压模块输出的供电电压；
所述控制器通过控制所述第二电阻配置模块的阻值与第一电阻配置模块的阻值的比值减小，以降低所述升压模块输出的供电电压。
10.一种穿戴设备，其特征在于，设置有如权利要求1至9中任一项所述的显示屏亮度调节系统。
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