CN110910842A - 一种基于户外lcd屏幕亮度衰减自动补偿方法 - Google Patents

一种基于户外lcd屏幕亮度衰减自动补偿方法 Download PDF

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    • G09G2320/0233—Improving the luminance or brightness uniformity across the screen

Abstract

本发明公开了一种基于户外LCD屏幕亮度衰减自动补偿方法，涉及屏幕亮度衰减补偿技术领域，包括箱体、云服务器，所述箱体的前表面固定安装有LCD屏幕，且箱体的内部分别固定安装有光感传感器、恒流驱动板、单片机和4G模块，所述光感传感器与单片机通过电性连接，所述4G模块与云服务器通过无线连接，且4G模块与单片机通过电性连接。本发明中，该亮度衰减自动补偿方法简单，通俗易懂，有效解决了LCD屏幕亮度衰减的问题，起到了节约能源、减少对LCD屏幕造成损害的功能，通过可控制的LCD屏幕的最大亮度，并在亮度衰减时做出及时补偿，既符合节能需求，又保持了屏幕亮度的稳定性，更延长了LCD屏幕的使用寿命。

Description

一种基于户外LCD屏幕亮度衰减自动补偿方法
技术领域
本发明涉及一种屏幕亮度衰减补偿技术领域，具体是一种基于户外LCD屏幕亮度衰减自动补偿方法。
背景技术
在现在的生活中，LCD/LED显示屏大家一定都不陌生，我们在各大商场和商业街几乎都能够看到。长时间工作后会LCD/LED出现亮度下降和显示屏颜色不一致的现象，这主要是由于LCD/LED器件的亮度衰减造成的，而这种衰减是不可逆的。此外，现在全球城市的光污染问题已经十分严重，不少国家甚至出台法律法规严格控制户外照明及显示屏亮度。户LCD/LED大屏幕作为诸多显示技术中亮度较高的一种，几乎成为户外显示的霸主，但一旦到了夜间，过亮的屏幕反而会成为一种无形的“污染”，LED作为背光光源，LED灯珠也就必然存在使用一段时间后出现亮度衰减的问题。要实现高亮就需要更大的驱动电流。
但是，在强电流下，LED灯珠的稳定性会降低，并且衰减更快。也就是说，单纯追求高亮度其实是以牺牲LED屏的画质和寿命为代价的，有可能投入成本还未收回，显示屏就无法再服务，造成资源极大浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于户外LCD屏幕亮度衰减自动补偿方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于户外LCD屏幕亮度衰减自动补偿方法，包括箱体、云服务器，所述箱体的前表面固定安装有LCD屏幕，且箱体的内部分别固定安装有光感传感器、恒流驱动板、单片机和4G模块。
作为本发明进一步的方案：所述光感传感器与单片机通过电性连接，所述4G模块与云服务器通过无线连接，且4G模块与单片机通过电性连接，所述单片机与恒流驱动板通过电性连接，所述恒流驱动板与LCD屏幕通过电性连接。
作为本发明再进一步的方案：所述自动补偿方法包括以下步骤：
步骤一：获取所述LCD屏幕最大亮度的脉冲宽频调制值，脉冲宽频调制值的简称PWM；
步骤二：获取所述LCD屏幕随运行时间的亮度衰减率；
步骤三：通过所述光感传感器和单片机获取光感信号，并控制PWM的输出值来控制LCD屏幕的亮度；
步骤四：根据所述LCD屏幕的亮度衰减程度，逐步放开PWM的最大亮度限制值，使得所述LCD屏幕在亮度衰减的情况下得到有效补偿；
步骤五：通过所述云服务器和4G模块对单片机的控制，远程调整PWM补偿率，使衰减补偿更加灵活应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该亮度衰减自动补偿方法简单，通俗易懂，有效解决了LCD屏幕亮度衰减的问题，起到了节约能源、减少对LCD屏幕造成损害的功能，通过可控制的LCD屏幕的最大亮度，并在亮度衰减时做出及时补偿，既符合节能需求，又保持了屏幕亮度的稳定性，更延长了LCD屏幕的使用寿命。
附图说明
图1为一种基于户外LCD屏幕亮度衰减自动补偿方法的结构示意图。
图2为一种基于户外LCD屏幕亮度衰减自动补偿方法中的系统图。
图中标记：1、箱体；2、光感传感器；3、恒流驱动板；4、单片机；5、4G模块；6、LCD屏幕；7、云服务器。
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。
请参阅图1～2，本发明实施例中，一种基于户外LCD屏幕亮度衰减自动补偿方法，包括箱体1、云服务器7，箱体1的前表面固定安装有LCD屏幕6，且箱体1的内部分别固定安装有光感传感器2、恒流驱动板3、单片机4和4G模块5，光感传感器2与单片机4通过电性连接，4G模块5与云服务器7通过无线连接，且4G模块5与单片机4通过电性连接，单片机4与恒流驱动板3通过电性连接，恒流驱动板3与LCD屏幕6通过电性连接。
自动补偿方法包括以下步骤：
步骤一：获取LCD屏幕6最大亮度的脉冲宽频调制值，脉冲宽频调制值的简称PWM；
步骤二：获取LCD屏幕6随运行时间的亮度衰减率；
步骤三：通过光感传感器2和单片机4获取光感信号，并控制PWM的输出值来控制LCD屏幕6的亮度；
步骤四：根据LCD屏幕6的亮度衰减程度，逐步放开PWM的最大亮度限制值，使得LCD屏幕6在亮度衰减的情况下得到有效补偿；
步骤五：通过云服务器7和4G模块5对单片机4的控制，远程调整PWM补偿率，使衰减补偿更加灵活应用。
针对不同的屏幕衰减率，采取不同的补偿率，该方法特征包括如下：
LCD屏幕6亮度控制，要求可以通过PWM脉冲宽频调制信号控制LCD屏幕6亮度，PWM脉冲宽频调制信号峰值为5V电压，PWM脉冲宽频调制信号频率要达到20kHz以上，PWM信号占空比越高LCD屏幕6越亮；占空比越低LCD屏幕6越暗，最低占空比根据不同的LCD屏幕6的规格可做不同的设置；光感传感器2及PWM信号通过单片机4控制并生成，单片机4使用具有多路增强型PWM引脚的CPU芯片以及可输出ADC模拟量的引脚，单片机4可以连接多路光感传感器2，并可以输出多路PWM信号，同时控制多个LCD屏幕6的亮度；光感传感器2连接单片机4，当光信号通过光感传感器2(光敏电阻元件)发送给单片机4，单片机4根据光感传感器2信号生成相应的PWM信号，并传输给恒流驱动板3控制LCD屏幕6的亮度；光感传感器2的ADC值越高，说明光照越强，单片机4生成的PWM占空比越高，LCD屏幕6越亮；反之，当光感传感器2的ADC值越低，说明光照越弱，单片机4生成PWM占空比越低，LCD屏幕6越暗；当PWM占空比低到一定程度，LCD屏幕6黑屏，因此需要设置并存储最低占空比，避免灭屏；单片机4控制板首次运行时，首先获取该LCD屏幕6的最大亮度PWM占空比值，并存储在单片机4的永久存储器EEPROM中，单片机4通过自身的定时器系统累计当前LCD屏幕6的运行时长，并定时存储该运行时长，单片机4程序根据该LCD屏幕6亮度的衰减率及运行时长，获得该LCD屏幕6当前的亮度衰减量，根据该衰减量计算PWM信号的补偿量；亮度衰减量L＝f(t*x)，t为运行时长，x为衰减率；亮度补偿量P＝f(L)；最高补偿量可设置：根据不同的应用需求，单片机4系统可以设置不同最高补偿量；随着运行时间增加LCD屏幕6亮度衰减，PWM逐步补偿，则当亮度衰减到20％，PWM补偿20％满负荷；从以上方法可得出：最高补偿量越大，则可补偿的时间越久；LCD屏幕6的使用寿命越长；当然LCD屏幕6的平均的亮度也越低；该参数可以动态设置，用户可以根据不同的场景灵活设置不同的最高补偿量；远程设置：单片机4控制包含串口通信模块，单片机4可与上位机进行串口通信，上位机与云服务器7进行通信达到远程设置和远程控制的目的；用户通过PC终端或移动终端连接云服务器7，向云服务器7发送控制请求，云服务器7收到用户请求指令，云服务器7则向远程LCD主板发送指令，LCD主板通过RS232协议向单片机串口发送字节指令。单片机4执行相应的指令并作出反馈，远程控制指令包括：可以设置LCD屏幕6的最高补偿量、可以获取当前LCD屏幕6的衰减量、可以获取当前LCD屏幕6的PWM补偿量、可以设置最低占空比；当PWM补偿达到满负荷状态，说明LCD屏幕6亮度衰减到最高值，PWM已经不能在继续补偿，此时单片机4可通过通信模块向后台云服务器7发出补偿结束的消息；LCD屏幕6仍然继续工作，直到亮度衰减到不能再提供显示的要求；多路控制和补偿：单片机4拥有多路增强型PWM专用引脚，以及多路ADC引脚，可连接多路光感传感器2，并输出多路脉冲宽频调制(PWM)信号，同时控制多个LCD屏幕6的亮度，并对亮度衰减进行各自补偿。
本发明的工作原理是：通过单片机4控制PWM的数值，限制LCD屏幕6的最大亮度，当LCD屏幕6亮度逐步衰减时，单片机4逐步放开最大亮度值，达到亮度补偿的效果，使LCD屏幕6亮度在一定时间范围内保持最大亮度的一致性，并可减少LCD屏幕6电流损耗，延长LCD屏幕6使用寿命。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于户外LCD屏幕亮度衰减自动补偿方法，包括箱体(1)、云服务器(7)，其特征在于：所述箱体(1)的前表面固定安装有LCD屏幕(6)，且箱体(1)的内部分别固定安装有光感传感器(2)、恒流驱动板(3)、单片机(4)和4G模块(5)。
2.根据权利要求1所述的一种基于户外LCD屏幕亮度衰减自动补偿方法，其特征在于：所述光感传感器(2)与单片机(4)通过电性连接，所述4G模块(5)与云服务器(7)通过无线连接，且4G模块(5)与单片机(4)通过电性连接，所述单片机(4)与恒流驱动板(3)通过电性连接，所述恒流驱动板(3)与LCD屏幕(6)通过电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于户外LCD屏幕亮度衰减自动补偿方法，其特征在于：所述自动补偿方法包括以下步骤：
步骤一：获取所述LCD屏幕(6)最大亮度的脉冲宽频调制值，脉冲宽频调制值的简称PWM；
步骤二：获取所述LCD屏幕(6)随运行时间的亮度衰减率；
步骤三：通过所述光感传感器(2)和单片机(4)获取光感信号，并控制PWM的输出值来控制LCD屏幕(6)的亮度；
步骤四：根据所述LCD屏幕(6)的亮度衰减程度，逐步放开PWM的最大亮度限制值，使得所述LCD屏幕(6)在亮度衰减的情况下得到有效补偿；
步骤五：通过所述云服务器(7)和4G模块(5)对单片机(4)的控制，远程调整PWM补偿率，使衰减补偿更加灵活应用。
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