CN117082673B - 发光器件的亮度控制方法和装置、发光模组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发光器件的亮度控制方法和装置、发光模组。该方法包括:根据脉冲宽度调制信号的物理位数和等效位数确定脉冲宽度调制信号的控制周期;其中,控制周期包括至少两个脉冲宽度调制信号的物理周期;根据脉冲宽度调制信号的目标输出值和控制周期确定控制周期内每个物理周期的实际输出值;根据实际输出值控制发光器件的亮度。使得发光器件相同的亮度范围对应的脉冲宽度调制信号的数值范围可以增加,从而可以在发光器件的亮度范围一定的条件下,提高目标输出值对应的发光器件的亮度调节细腻度。而且可以使得发光器件的控制频率保持不变,从而可以在保证发光器件的控制频率的基础上提高发光器件的亮度调节细腻度。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电子电路的技术领域,尤其涉及一种发光器件的亮度控制方法和装置、发光模组。
背景技术
现有技术中,发光模组可以通过脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)控制芯片输出的PWM信号控制开关的导通或关断,从而可以控制恒流源为发光二极管(LightEmitting Diode,LED)提供电流的时间,以调节LED的发光时间,进而控制发光模组的发光亮度。PWM控制芯片中设置有系统时钟,用于为PWM控制信号中的PWM单元提供时钟信号。考虑到成本、设计难度以及电磁兼容等原因,系统时钟的频率不会很高。系统时钟的频率影响PWM控制芯片输出的PWM信号的频率。一般情况下,影响PWM信号的频率的指标包括系统时钟的频率和PWM信号的分辨率。而LED的控制频率受限于PWM信号的频率。示例性地,当系统时钟的频率为16MHZ时,若PWM的分辨率为16bits,则LED的控制频率为:16000000/2^16=244Hz。若PWM的分辨率为15bits,则LED的控制频率为:16000000/2^15=488Hz。当系统时钟的频率不变时,PWM信号的分辨率越小,即PWM的位数越小,LED的控制频率越高。
随着对发光模组的要求越来越高,LED的控制频率的要求也不断提高,此时需要设置PWM的分辨率比较小。然而,PWM的分辨率影响LED的亮度调节细腻度。PWM的分辨率越低,LED的亮度调节细腻度越差。示例性地,当发光模组包括红色LED、绿色LED和蓝色LED时,发光模组可以通过红色LED、绿色LED和蓝色LED进行混光实现不同颜色的发光。当PWM的位数比较低,使得PWM的分辨率比较低时,会使得发光模组的混光出现色差,尤其是发光模组的亮度处于低值时,色差严重,降低了发光模组的混光质量。
发明内容
本发明提供一种发光器件的亮度控制方法和装置、发光模组,以实现在保证发光器件的控制频率的基础上提高发光器件的亮度调节细腻度。
第一方面,本发明实施例提供了一种发光器件的亮度控制方法,包括:
根据脉冲宽度调制信号的等效位数和所述脉冲宽度调制信号的物理位数的差值确定2的幂次;
根据所述2的幂次对应的数值确定所述脉冲宽度调制信号的控制周期;其中,所述控制周期包括至少两个所述脉冲宽度调制信号的物理周期,所述物理周期的个数为所述2的幂次对应的数值;
根据所述脉冲宽度调制信号的目标输出值和所述控制周期确定所述控制周期内每个所述物理周期的实际输出值;
根据所述实际输出值控制所述发光器件的亮度。
可选地,根据所述脉冲宽度调制信号的目标输出值和所述控制周期确定所述控制周期内每个所述物理周期的实际输出值,包括:
根据所述目标输出值和所述控制周期中物理周期数量的商和余数确定每个所述物理周期的实际输出值。
可选地,根据所述目标输出值和所述控制周期中物理周期数量的商和余数确定每个所述物理周期的实际输出值,包括:
若所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的余数为零,则确定每个所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期的商;
若所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的余数不为零,则确定余数个所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1,其他所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商。
可选地,在确定余数个所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1之时,包括:
根据所述物理周期的顺序等间隔依次循环确定余数个所述物理周期。
可选地,根据所述物理周期的顺序等间隔依次循环确定余数个所述物理周期,包括:
若所述余数小于或等于序号为偶数的所述物理周期的个数时,根据所述物理周期的顺序依次确定余数个序号为偶数的所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1;
若所述余数大于所述序号为偶数的所述物理周期的个数时,先根据所述物理周期的顺序依次确定序号为偶数的所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1,再根据所述物理周期的顺序依次确定序号为奇数的所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1,直至确定余数个所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1;
或者,若所述余数小于或等于所述序号为奇数的所述物理周期的个数时,根据所述物理周期的顺序依次确定前余数个序号为奇数的所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1;
若所述余数大于所述序号为奇数的所述物理周期的个数时,先根据所述物理周期的顺序依次确定序号为奇数的所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1,再根据所述物理周期的顺序依次确定序号为偶数的所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1,直至确定余数个所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1。
可选地,在根据所述脉冲宽度调制信号的目标输出值和所述控制周期确定所述控制周期内每个所述物理周期的实际输出值之时,还包括:
若所述目标输出值在所述物理位数对应的数值范围内,确定所述控制周期为所述物理周期,并确定所述脉冲宽度调制信号的目标输出值为所述物理周期的实际输出值。
可选地,根据所述实际输出值控制所述发光器件的亮度,包括:
根据所述实际输出值控制所述发光器件的发光时间。
第二方面,本发明实施例还提供了一种发光器件的亮度控制装置,用于执行第一方面所述的发光器件的亮度控制方法;包括:
差值确定模块,根据脉冲宽度调制信号的等效位数和所述脉冲宽度调制信号的物理位数的差值确定2的幂次;
周期确定模块,用于根据所述2的幂次对应的数值确定所述脉冲宽度调制信号的控制周期;其中,所述控制周期包括至少两个所述脉冲宽度调制信号的物理周期,所述物理周期的个数为所述2的幂次对应的数值;
输出值确定模块,用于根据所述脉冲宽度调制信号的目标输出值和所述控制周期确定所述控制周期内每个所述物理周期的实际输出值;
控制模块,用于根据所述实际输出值控制所述发光器件的亮度。
第三方面,本发明实施例还提供了一种发光模组,包括恒流源、可控开关、发光器件和第二方面所述的发光器件的亮度控制装置;
所述发光器件的亮度控制装置与所述可控开关的控制端连接,所述可控开关、所述恒流源和所述发光器件连接于电源端和地端之间;所述发光器件的亮度控制装置用于控制所述可控开关的导通状态。
本发明实施例的技术方案,根据脉冲宽度调制信号的物理位数和等效位数确定脉冲宽度调制信号的控制周期,然后根据脉冲宽度调制信号的目标输出值和控制周期确定控制周期内每个物理周期的实际输出值,使得控制周期内的物理周期的实际输出值之和等于目标输出值。由于目标输出值的数值范围可以由脉冲宽度调制信号的物理位数的数值范围扩展到脉冲宽度调制信号的等效位数的数值范围,使得发光器件相同的亮度范围对应的脉冲宽度调制信号的数值范围可以增加,从而可以在发光器件的亮度范围一定的条件下,提高目标输出值对应的发光器件的亮度调节细腻度。而且,可以通过脉冲宽度调制信号的物理位数和系统时钟的频率确定发光器件的控制频率。使得发光器件的控制频率保持不变,从而可以在保证发光器件的控制频率的基础上提高发光器件的亮度调节细腻度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种发光器件的亮度控制方法的流程示意图。
图2为本发明实施例提供的另一种发光器件的亮度控制方法的流程示意图。
图3为本发明实施例提供的一种发光器件的亮度控制装置的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的一种发光模组的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种发光器件的亮度控制方法的流程示意图,本实施例可适用于通过PWM信号控制发光器件的亮度的情况,该方法可以由发光器件的亮度控制装置来执行,如图1所示,该方法具体包括如下步骤:
S110、根据脉冲宽度调制信号的等效位数和脉冲宽度调制信号的物理位数的差值确定2的幂次;
其中,脉冲宽度调制信号可以由脉冲宽度调制控制芯片产生,用于控制发光器件的发光时间,从而可以调节发光器件的亮度。脉冲宽度调制信号的物理位数为脉冲宽度调制信号的实际位数,用于确定脉冲宽度调制信号的实际分辨率。并通过脉冲宽度调制信号的物理位数和系统时钟的频率确定发光器件的控制频率。示例性地,脉冲宽度调制信号的物理位数可以为m位(bit)。当时钟频率为XHz时,发光器件的控制频率为(X/2^m)Hz。脉冲宽度调制信号的等效位数为脉冲宽度调制信号的目标分辨率对应的位数。脉冲宽度调制信号的等效位数大于脉冲宽度调制信号的物理位数,以实现脉冲宽度调制信号的位数虚拟扩展,进而在不影响发光器件的控制频率的基础上提高脉冲宽度调制信号的分辨率。示例性地,脉冲宽度调制信号的等效位数可以为(m+n)位(bit),其中n为大于或等于1的整数,使得脉冲宽度调制信号的位数由物理位数虚拟扩展n位,从而可以在不影响发光器件的控制频率的基础上增加脉冲宽度调制信号的分辨率。脉冲宽度调制信号的物理周期为脉冲宽度调制信号的物理位数对应的周期。示例性地,脉冲宽度调制控制芯片包括计数器,用于根据脉冲宽度调制信号的物理位数对应的数值范围进行计数,并根据计数周期确定脉冲宽度调制信号的物理周期。例如,当脉冲宽度调制信号的物理位数可以为m位(bit)时,脉冲宽度调制信号的物理周期为计数器从0计数至2^m-1所需的时间。脉冲宽度调制信号的控制周期为脉冲宽度调制信号的等效位数对应的周期。由于脉宽宽度调制控制芯片输出的脉冲宽度调制信号的数值范围与物理位数对应。当脉冲宽度调制信号的等效位数大于脉冲宽度调制信号的物理位数时,脉冲宽度调制控制芯片需要多个物理周期用于输出数值超出物理位数对应的数值范围的脉冲宽度调制信号,使得脉冲宽度调制信号的控制周期包括至少两个脉冲宽度调制信号的物理周期。
脉冲宽度调制信号的实际输出数值范围与脉冲宽度调制信号的物理位数的数值范围相同,即为0-2^m-1;其中,m为脉冲宽度调制信号的物理位数。脉冲宽度调制信号的等效输出数值范围与脉冲宽度调制信号的等效位数的数值范围相同,即为0-2^(m+n) -1;其中,m+n为脉冲宽度调制信号的等效位数。此时脉冲宽度调制信号的等效输出数值范围是实际输出数值范围的2^n倍,即为脉冲宽度调制信号的物理位数和等效位数的差值作为2的幂次对应的数值。当脉冲宽度调制信号的物理位数和等效位数确定后,可以确定等效位数和物理位数的差值,并作为2的幂次。示例性地,当脉冲宽度调制信号的的物理位数为m位,等效位数为(m+n)位时,2的幂次则为n。当脉冲宽度调制信号的实际输出数值范围比较大时,控制周期对应的物理周期的数量比较多。
S120、根据2的幂次对应的数值确定脉冲宽度调制信号的控制周期;其中,控制周期包括至少两个脉冲宽度调制信号的物理周期,物理周期的个数为2的幂次对应的数值;
其中,在确定2的幂次后,可以确定2的幂次对应的数值。示例性地,如上所述,当2的幂次为n时,2的幂次对应的数值为2^n。此时可以确定脉冲宽度调制信号的控制周期为2^n个物理周期。通过设置控制周期包括2^n个物理周期,可以使得2^n个物理周期输出的实际输出值之和能够覆盖脉冲宽度调制信号的等效位数对应的数值范围,从而实现脉冲宽度调制信号的数值范围扩展到等效位数的数值范围。
需要说明的是,在其他实施例中,还可以设置控制周期包括2^n的倍数个物理周期,同样可以实现脉冲宽度调制信号的数值范围扩展到等效位数的数值范围,此处不做限定。
S130、根据脉冲宽度调制信号的目标输出值和控制周期确定控制周期内每个物理周期的实际输出值;
其中,脉冲宽度调制信号的目标输出值为脉冲宽度调制控制信号输出的对应发光器件的亮度的数值。目标输出值的数值范围可以与脉冲宽度调制信号的等效位数的数值范围相同。示例性地,脉冲宽度调制信号的等效位数为(m+n)位(bit)时,目标输出值的数值范围为0-2^(m+n) -1。脉冲宽度调制信号的目标输出值越大,对应的发光器件的亮度越大。在确定脉冲宽度调制信号的目标输出值后,可以根据目标输出值和控制周期确定控制周期内每个物理周期的实际输出值,使得控制周期内的物理周期的实际输出值之和等于目标输出值。由于目标输出值的数值范围可以由脉冲宽度调制信号的物理位数的数值范围扩展到脉冲宽度调制信号的等效位数的数值范围,使得发光器件相同的亮度范围对应的脉冲宽度调制信号的数值范围可以增加,从而可以在发光器件的亮度范围一定的条件下,提高目标输出值对应的发光器件的亮度调节细腻度。
S140、根据实际输出值控制发光器件的亮度。
其中,在确定控制周期内每个物理周期的实际输出值之后,可以根据每个物理周期的实际输出值输出对应的脉冲宽度调制信号,从而可以在控制周期内输出对应目标输出值的脉冲宽度调制信号,使得发光器件在控制周期内的亮度与目标输出值匹配,实现发光器件的亮度控制。
本实施例的技术方案,根据脉冲宽度调制信号的物理位数和等效位数确定脉冲宽度调制信号的控制周期,然后根据脉冲宽度调制信号的目标输出值和控制周期确定控制周期内每个物理周期的实际输出值,使得控制周期内的物理周期的实际输出值之和等于目标输出值。由于目标输出值的数值范围可以由脉冲宽度调制信号的物理位数的数值范围扩展到脉冲宽度调制信号的等效位数的数值范围,使得发光器件相同的亮度范围对应的脉冲宽度调制信号的数值范围可以增加,从而可以在发光器件的亮度范围一定的条件下,提高目标输出值对应的发光器件的亮度调节细腻度。而且,可以通过脉冲宽度调制信号的物理位数和系统时钟的频率确定发光器件的控制频率。使得发光器件的控制频率保持不变,从而可以在保证发光器件的控制频率的基础上提高发光器件的亮度调节细腻度。
在上述技术方案的基础上,根据实际输出值控制发光器件的亮度,包括:
根据实际输出值控制发光器件的发光时间。
其中,脉冲宽度调制信号的实际输出值可以调节脉冲宽度调制信号的占空比,从而可以控制发光器件所在通路的导通时间,即可以控制发光器件的发光时间,进而控制发光器件的亮度。
图2为本发明实施例提供的另一种发光器件的亮度控制方法的流程示意图,如图2所示,该方法包括:
S210、根据脉冲宽度调制信号的等效位数和脉冲宽度调制信号的物理位数的差值确定2的幂次;
S220、根据2的幂次对应的数值确定脉冲宽度调制信号的控制周期;其中,控制周期包括至少两个脉冲宽度调制信号的物理周期,物理周期的个数为2的幂次对应的数值。
S230、根据目标输出值和控制周期中物理周期数量的商和余数确定每个物理周期的实际输出值。
其中,控制周期内每个物理周期的实际输出值之和为目标输出值。当控制周期包括多个物理周期时,可以根据目标输出值和控制周期中物理周期数量的商和余数确定每个物理周期的实际输出值,使得不同的物理周期的实际输出值的差值比较小,从而可以减小不同的物理周期对应的发光器件的亮度的差值,减小了发光器件的闪烁现象。
可选地,根据目标输出值和控制周期中物理周期数量的商和余数确定每个物理周期的实际输出值,包括:
若目标输出值除以控制周期中物理周期数量的余数为零,则确定每个物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期的商;
其中,当目标输出值除以控制周期中物理周期数量的余数为零时,每个物理周期的实际输出值为目标输出值在每个物理周期的平均值,使得不同的物理周期对应的发光器件的亮度相同,降低了发光器件在不同的物理周期之间闪烁的概率。示例性地,当目标输出值为M,控制周期包括2^n个物理周期时,目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商为AVG=M/2^n,余数R为M-AVG。当余数R为0时,不同物理周期的实际输出值为目标输出值在每个物理周期的平均值AVG=M/2^n。
若目标输出值除以控制周期中物理周期数量的余数不为零,则确定余数个物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期的商加1,其他物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商。
其中,当目标输出值除以控制周期中物理周期数量的余数不为零时,则可以在目标输出值在每个物理周期的平均值的基础上,将余数分别增加至余数个物理周期,使余数个物理周期的实际输出值为平均值加1,其他的物理周期的实际输出值仍为平均值,从而可以最大限度的保证不同的物理周期的实际输出值的差值比较小,减小了发光器件在不同的物理周期之间闪烁的概率。
S240、根据实际输出值控制发光器件的亮度。
在上述技术方案的基础上,在确定余数个物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1之时,包括:
根据物理周期的顺序等间隔依次循环确定余数个物理周期。
其中,当实际输出值除以控制周期包括的物理周期的个数具有余数,余数平均分配到余数个物理周期时,可以根据物理周期的顺序等间隔确定余数个物理周期用于平均分配余数。以提高不同物理周期之间的目标输出值的规律性,从而可以提高不同物理周期对应的发光器件的亮度的规律性,有利于改善不同物理周期对应的发光器件的闪烁现象。示例性地,当控制周期包括2^n个物理周期时,根据物理周期的顺序,从第一个物理周期到第2^n个物理周期,可以等间隔选取余数个物理周期,使其实际输出值为目标输出值除以控制周期内的物理周期的个数的商加1,其他的物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期内的物理周期的个数的商。当从第一个物理周期到第2^n个物理周期等间隔选取的物理周期的数量小于余数时,可以再次循环,等间隔选取实际输出值仍为平均值的物理周期,直至选取余数个物理周期。示例性地,当n为2,控制周期包括4个物理周期,余数为3时,若以第一个物理周期开始,实际输出值为平均值加1,间隔为2,则第四个物理周期的实际输出值为平均值加1,此时从4个物理周期中选取了2个物理周期的实际输出值为平均值加1,数量小于3。则可以从第二个物理周期开始再次循环,使实际输出值为平均值加1,即第二个物理周期的实际输出值为平均值加1,此时从4个物理周期中选取了3个物理周期的实际输出值为平均值加1,与余数相等,则最后四个物理周期的实际输出值为平均值加1,平均值加1,平均值,平均值加1。
可选地,根据物理周期的顺序等间隔依次循环确定余数个物理周期,包括:
若余数小于或等于序号为偶数的物理周期的个数时,根据物理周期的顺序依次确定余数个序号为偶数的物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1;
若余数大于序号为偶数的物理周期的个数时,先根据物理周期的顺序依次确定序号为偶数的物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1,再根据物理周期的顺序依次确定序号为奇数的物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1,直至确定余数个物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1;
其中,物理周期的顺序可以依次为第1个,第2个……第2^n个。此时物理周期的序号为一半为偶数,一半为奇数。当余数小于物理周期的数量的一半时,余数小于序号为偶数的物理周期的个数,即序号为偶数的物理周期的数量大于余数,此时可以设置间隔为1,并从序号为偶数的物理周期开始选取余数个物理周期,使得序号为偶数的余数个物理周期的实际输出值为平均值加1。当余数大于物理周期的数量的一半时,余数大于序号为偶数的物理周期的个数,即序号为偶数的物理周期的数量小于余数,此时可以设置间隔为1,并从序号为偶数的物理周期开始设置实际输出值为平均值加1,然后再根据余数与物理周期的一半确定两者的差值,并选取两者的差值个序号为奇数的物理周期,使其实际输出值为平均值加1,从而可以确定余数个物理周期的实际输出值为平均值加1。示例性地,当脉冲宽度调制信号的物理位数为10bit,其实际输出数值范围为0-1023。脉冲宽度调制信号的等效位数为12bit,其等效输出数值范围为0-4095。若脉冲宽度调制信号的目标输出值为2047时,则可以先确定控制周期包括2^2=4个物理周期,目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商为AVG=2047/2^2=511,余数R为3。则可以先确定序号为偶数的两个物理周期的实际输出值为511+1=512,然后再确定序号为奇数的第一个物理周期的实际输出值为511+1=512,剩余一个序号为奇数的物理周期的实际输出值为511。此时四个物理周期的实际输出值分别为512,512,511,512。
或者,根据物理周期的顺序等间隔依次循环确定余数个物理周期,包括:
若余数小于或等于序号为奇数的物理周期的个数时,根据物理周期的顺序依次确定前余数个序号为奇数的物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1;
若余数大于序号为奇数的物理周期的个数时,先根据物理周期的顺序依次确定序号为奇数的物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1,再根据物理周期的顺序依次确定序号为偶数的物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1,直至确定余数个物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1。
其中,在本实施例中,还可以先从序号为奇数的物理周期开始选取余数个物理周期。具体过程为:当余数小于物理周期的数量的一半时,余数小于序号为奇数的物理周期的个数,即序号为奇数的物理周期的数量大于余数,此时可以设置间隔为1,并从序号为奇数的物理周期开始选取余数个物理周期,使得序号为奇数的余数个物理周期的实际输出值为平均值加1。当余数大于物理周期的数量的一半时,余数大于序号为奇数的物理周期的个数,即序号为奇数的物理周期的数量小于余数,此时可以设置间隔为1,并从序号为奇数的物理周期开始设置实际输出值为平均值加1,然后再根据余数与物理周期的一半确定两者的差值,并选取两者的差值个序号为偶数的物理周期,使其实际输出值为平均值加1,从而可以确定余数个物理周期的实际输出值为平均值加1。示例性地,当脉冲宽度调制信号的物理位数为10bit,其实际输出数值范围为0-1023。脉冲宽度调制信号的等效位数为12bit,其等效输出数值范围为0-4095。若脉冲宽度调制信号的目标输出值为2047时,则可以先确定控制周期包括2^2=4个物理周期,目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商为AVG=2047/2^2=511,余数R为3。则可以先确定序号为奇数的两个物理周期的实际输出值为511+1=512,然后再确定序号为偶数的第一个物理周期的实际输出值为511+1=512,剩余一个序号为偶数的物理周期的实际输出值为511。此时四个物理周期的实际输出值分别为512,512,512,511。
在上述各技术方案的基础上,在根据脉冲宽度调制信号的目标输出值和控制周期确定控制周期内每个物理周期的实际输出值之时,还包括:
若目标输出值在物理位数对应的数值范围内,确定控制周期为物理周期,并确定脉冲宽度调制信号的目标输出值为物理周期的实际输出值。
其中,当目标输出值在物理位数对应的数值范围内时,脉冲宽度调制信号的物理周期对应的数值输出范围即可输出目标输出值。此时可以直接确定控制周期包括一个物理周期,并确定该物理周期的实际输出值为目标输出值,使得脉冲宽度调制信号的目标输出值直接通过一个物理周期输出,在保证脉冲宽度调制信号的实际输出值与目标输出值相匹配的基础上,可以减少计算过程,有利于降低对脉冲宽度调制控制芯片的性能要求,同时可以减小发光器件的亮度延时,避免因不同的物理周期的实际输出值的差异导致的闪烁现象。
本发明实施例还提供了一种发光器件的亮度控制装置,用于实现本发明任意实施例提供的发光器件的亮度控制方法。图3为本发明实施例提供的一种发光器件的亮度控制装置的结构示意图,如图3所示,该装置包括:
差值确定模块10,根据脉冲宽度调制信号的等效位数和脉冲宽度调制信号的物理位数的差值确定2的幂次;
周期确定模块20,用于根据2的幂次对应的数值确定脉冲宽度调制信号的控制周期;其中,控制周期包括至少两个脉冲宽度调制信号的物理周期,物理周期的个数为2的幂次对应的数值;
输出值确定模块30,用于根据脉冲宽度调制信号的目标输出值和控制周期确定控制周期内每个物理周期的实际输出值;
控制模块40,用于根据实际输出值控制发光器件的亮度。
本实施例的技术方案,通过周期确定模块根据脉冲宽度调制信号的物理位数和等效位数确定脉冲宽度调制信号的控制周期,然后输出值确定模块根据脉冲宽度调制信号的目标输出值和控制周期确定控制周期内每个物理周期的实际输出值,使得控制周期内的物理周期的实际输出值之和等于目标输出值。由于目标输出值的数值范围可以由脉冲宽度调制信号的物理位数的数值范围扩展到脉冲宽度调制信号的等效位数的数值范围,使得发光器件相同的亮度范围对应的脉冲宽度调制信号的数值范围可以增加,从而可以在发光器件的亮度范围一定的条件下,提高目标输出值对应的发光器件的亮度调节细腻度。而且,可以通过脉冲宽度调制信号的物理位数和系统时钟的频率确定发光器件的控制频率。使得发光器件的控制频率保持不变,从而可以在保证发光器件的控制频率的基础上提高发光器件的亮度调节细腻度。
在上述技术方案的基础上,输出值确定模块具体用于根据目标输出值和控制周期中物理周期数量的商和余数确定每个物理周期的实际输出值。
在上述技术方案的基础上,输出值确定模块包括:
第一输出值确定单元,用于若目标输出值除以控制周期中物理周期数量的余数为零,则确定每个物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期的商;
第二输出值确定单元,用于若目标输出值除以控制周期中物理周期数量的余数不为零,则确定余数个物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1,其他物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商。
在上述技术方案的基础上,第二输出值确定单元具体用于:
根据物理周期的顺序等间隔依次循环确定余数个物理周期。
在上述技术方案的基础上,第二输出值确定单元具体用于:
若余数小于或等于序号为偶数的物理周期的个数时,根据物理周期的顺序依次确定余数个序号为偶数的物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1;
若余数大于序号为偶数的物理周期的个数时,先根据物理周期的顺序依次确定序号为偶数的物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1,再根据物理周期的顺序依次确定序号为奇数的物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1,直至确定余数个物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1;
或者,若余数小于或等于序号为奇数的物理周期的个数时,根据物理周期的顺序依次确定前余数个序号为奇数的物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1;
若余数大于序号为奇数的物理周期的个数时,先根据物理周期的顺序依次确定序号为奇数的物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1,再根据物理周期的顺序依次确定序号为偶数的物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1,直至确定余数个物理周期的实际输出值为目标输出值除以控制周期中物理周期数量的商加1。
在上述各技术方案的基础上,发光器件的亮度控制装置还包括:
直接确定模块,用于输出值确定模块在根据脉冲宽度调制信号的目标输出值和控制周期确定控制周期内每个物理周期的实际输出值之时,若目标输出值在物理位数对应的数值范围内,确定控制周期为物理周期,并确定脉冲宽度调制信号的目标输出值为物理周期的实际输出值。
在上述各技术方案的基础上,控制模块具体用于根据实际输出值控制发光器件的发光时间。
本发明实施例还提供了一种发光模组。图4为本发明实施例提供的一种发光模组的结构示意图。如图4所示,该发光模组包括恒流源Ic、可控开关Kc、发光二极管(LightEmitting Diode,LED)LED和本发明任意实施例提供的发光器件的亮度控制装置101;发光器件的亮度控制装置101与可控开关Kc的控制端连接,可控开关Kc、恒流源Ic和发光器件LED连接于电源端VCC和地端GND之间;发光器件的亮度控制装置101用于控制可控开关Kc的导通状态。
具体地,发光器件的亮度控制装置101可以集成于脉冲宽度调制控制芯片内,用于提供脉冲宽度调制信号至可控开关Kc的控制端,以控制可控开关Kc的导通时间。当可控开关Kc导通时,发光二极管LED所在的通路具有电流回路,发光二极管LED根据恒流源Ic提供的电流发光。通过控制可控开关Kc的导通时间以发光二极管LED的发光时间,从而可以控制发光二极管LED的亮度。由于发光模组包括本发明任意实施例提供的发光器件的亮度控制装置101,因此具有与发光器件的亮度控制装置101相同的有益效果,此处不再赘述。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种发光器件的亮度控制方法,其特征在于,包括:
根据脉冲宽度调制信号的等效位数和所述脉冲宽度调制信号的物理位数的差值确定2的幂次;其中,所述脉冲宽度调制信号的等效位数对应所述脉冲宽度调制信号的目标分辨率,所述脉冲宽度调制信号的物理位数对应所述脉冲宽度调制信号的实际分辨率;
根据所述2的幂次对应的数值确定所述脉冲宽度调制信号的控制周期;其中,所述控制周期包括至少两个所述脉冲宽度调制信号的物理周期,所述物理周期的个数为所述2的幂次对应的数值;
若所述脉冲宽度调制信号的目标输出值大于所述物理位数对应的数值范围,根据所述脉冲宽度调制信号的目标输出值和所述控制周期确定所述控制周期内每个所述物理周期的实际输出值;
根据所述实际输出值控制所述发光器件的亮度。
2.根据权利要求1所述的发光器件的亮度控制方法,其特征在于,根据所述脉冲宽度调制信号的目标输出值和所述控制周期确定所述控制周期内每个所述物理周期的实际输出值,包括:
根据所述目标输出值和所述控制周期中物理周期数量的商和余数确定每个所述物理周期的实际输出值。
3.根据权利要求2所述的发光器件的亮度控制方法,其特征在于,根据所述目标输出值和所述控制周期中物理周期数量的商和余数确定每个所述物理周期的实际输出值,包括:
若所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的余数为零,则确定每个所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期的商;
若所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的余数不为零,则确定余数个所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1,其他所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商。
4.根据权利要求3所述的发光器件的亮度控制方法,其特征在于,在确定余数个所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1之时,包括:
根据所述物理周期的顺序等间隔依次循环确定余数个所述物理周期。
5.根据权利要求4所述的发光器件的亮度控制方法,其特征在于,根据所述物理周期的顺序等间隔依次循环确定余数个所述物理周期,包括:
若所述余数小于或等于序号为偶数的所述物理周期的个数时,根据所述物理周期的顺序依次确定余数个序号为偶数的所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1;
若所述余数大于所述序号为偶数的所述物理周期的个数时,先根据所述物理周期的顺序依次确定序号为偶数的所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1,再根据所述物理周期的顺序依次确定序号为奇数的所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1,直至确定余数个所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1;
或者,
若所述余数小于或等于所述序号为奇数的所述物理周期的个数时,根据所述物理周期的顺序依次确定前余数个序号为奇数的所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1;
若所述余数大于所述序号为奇数的所述物理周期的个数时,先根据所述物理周期的顺序依次确定序号为奇数的所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1,再根据所述物理周期的顺序依次确定序号为偶数的所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1,直至确定余数个所述物理周期的实际输出值为所述目标输出值除以所述控制周期中物理周期数量的商加1。
6.根据权利要求1所述的发光器件的亮度控制方法,其特征在于,在根据所述脉冲宽度调制信号的目标输出值和所述控制周期确定所述控制周期内每个所述物理周期的实际输出值之时,还包括:
若所述目标输出值在所述物理位数对应的数值范围内,确定所述控制周期为所述物理周期,并确定所述脉冲宽度调制信号的目标输出值为所述物理周期的实际输出值。
7.根据权利要求1所述的发光器件的亮度控制方法,其特征在于,根据所述实际输出值控制所述发光器件的亮度,包括:
根据所述实际输出值控制所述发光器件的发光时间。
8.一种发光器件的亮度控制装置,用于执行权利要求1-7任一项所述的发光器件的亮度控制方法;其特征在于,包括:
差值确定模块,根据脉冲宽度调制信号的等效位数和所述脉冲宽度调制信号的物理位数的差值确定2的幂次;其中,所述脉冲宽度调制信号的等效位数对应所述脉冲宽度调制信号的目标分辨率,所述脉冲宽度调制信号的物理位数对应所述脉冲宽度调制信号的实际分辨率;
周期确定模块,用于根据所述2的幂次对应的数值确定所述脉冲宽度调制信号的控制周期;其中,所述控制周期包括至少两个所述脉冲宽度调制信号的物理周期,所述物理周期的个数为所述2的幂次对应的数值;
输出值确定模块,用于若所述脉冲宽度调制信号的目标输出值大于所述物理位数对应的数值范围,根据所述脉冲宽度调制信号的目标输出值和所述控制周期确定所述控制周期内每个所述物理周期的实际输出值;
控制模块,用于根据所述实际输出值控制所述发光器件的亮度。
9.一种发光模组,其特征在于,包括恒流源、可控开关、发光器件和权利要求8所述的发光器件的亮度控制装置;
所述发光器件的亮度控制装置与所述可控开关的控制端连接,所述可控开关、所述恒流源和所述发光器件连接于电源端和地端之间;所述发光器件的亮度控制装置用于控制所述可控开关的导通状态。
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