CN1632856A - 用于液晶显示器的bit控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于液晶显示器的BIT控制器，该控制器包括由亮度传感器、温度传感器及外围电路组成的参数检测模块，用于检测液晶显示器的环境参数和工作状态并转换为数据信号；由Flash型单片机及外围电路组成的中心控制模块与参数检测模块相连，并通过接收参数检测模块检测到的数据，根据程序设定的算法对数据进行分析，输出控制信号；由功率电源及开关管电路组成的输出模块与中心控制模块相连，当接收到中心控制模块的控制信号后，输出模块能控制执行机构改变液晶显示器的工作状态，以适应环境变化。本发明无需再通过其他的外部设备，就能利用自身的硬件对液晶显示器实施实时监测，并能够按照需求自动、及时地调整液晶显示器的工作环境和工作状态。

Description

用于液晶显示器的BIT控制器

技术领域

本发明主要涉及到液晶显示器领域，特指一种采用嵌入式设计用来对显示器的工作环境、状态控制以及故障诊断的控制器。

背景技术

多媒体显示器是信息时代人机交互过程中用户最终获取信息的主要设备之一，其中液晶显示器以其重量轻、体积小、无辐射、电磁兼容性能好等优点，在越来越多的领域得到使用。但是液晶显示器受其液晶材料结晶点和清亮点的影响，其工作温度范围都不是太理想，温度低于结晶点和高于清亮点时，液晶显示器都不能正常工作，在某些恶劣的环境下，液晶显示器工作的环境温度可能较高或很低，这时需要对液晶显示器进行散热或加热以保证其正常工作。

而传统的温度控制方案是低温用被动加热，散热用主动散热。低温采用温度继电器进行控制，温度低于某一温度时继电器接通，开始加热。温度高于某一温度时，继电器断开，停止加热。使用这种方式在不同的温度下，如-10℃和-30℃时加热功率都是一样的，这样会造成较大的温度冲击，容易对加热物体造成损坏。散热一般不进行功率控制，风扇开始运行后就全功率工作，不管当时环境温度如何，这样势必浪费能源，整机功耗也会增加，同时由风扇带来的噪声也会更大。

液晶显示器在使用过程中如果环境光线变化，一般都需要手动调节亮度，在有些场合手动调节往往会带来不便，尤其是在户外移动设备上使用时，因为调节显示器亮度时，势必分散使用者的注意力，在某些需要注意力集中的场合可能会造成事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术的不足，提供一种能够不依赖外界设备，仅靠自身就能实现对液晶显示器的环境检测、状态控制和故障检测的用于液晶显示器的BIT控制器。

为了解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：一种用于液晶显示器的BIT控制器，其特征在于：所述控制器包括：

参数检测模块，由亮度传感器、温度传感器及外围电路组成，用于检测液晶显示器的环境参数和工作状态并转换为数据信号；

中心控制模块，与参数检测模块相连，由Flash型单片机及外围电路组成，并通过接收参数检测模块检测到的数据，根据程序设定的算法对数据进行分析，输出控制信号；

输出模块，与中心控制模块相连，由功率电源及开关管电路组成，当接收到中心控制模块的控制信号后，输出模块就能控制相应的执行机构改变液晶显示器的工作状态，以适应环境变化；

通信模块，与中心控制模块以及参数检测模块相连，并采用串行通讯方式与上位机程序进行通信。

本发明还进一步包括一与中心控制模块相连报警模块，当接收到中心控制模块的报警信号后，启动报警指示灯，通知用户处理。

与现有技术相比，本发明的优点就在于：本发明的用于液晶显示器的BIT控制器采用嵌入式设计，从而无需再通过其他的外部设备或控件，就能利用自身的硬件对液晶显示器实施实时监测，并能够按照需求自动、及时地调整液晶显示器的工作环境和工作状态，既达到节约能源的目的，又能避免因为要对人工显示器进行调整而造成使用者的分神带来的种种弊端。

附图说明

图1是本发明的结构框架示意图；

图2是本发明温度检测与控制的流程示意图；

图3是本发明高温处理流程的示意图；

图4是本发明低温处理流程的示意图；

图5是本发明实施例的结构框架示意图；

图6是本发明实施例的电路示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明的液晶显示器BIT(Built-intest)控制器包括：参数检测模块1、中心控制模块2、报警模块3、通信模块4。其中，参数检测模块1，由亮度传感器、温度传感器及外围电路组成，用于检测液晶显示器的环境参数和工作状态并转换为数据信号；中心控制模块2，与参数检测模块1相连，由Flash型单片机及外围电路组成，并通过接收参数检测模块1检测到的数据，根据程序设定的算法对数据进行分析，输出控制信号；输出模块5，与中心控制模块2相连，由功率电源及开关管电路组成，当接收到中心控制模块2的控制信号后，输出模块5就能控制相应的执行机构改变液晶显示器的工作状态，以适应环境变化；通信模块4，与中心控制模块2以及参数检测模块1相连，并采用串行通讯方式与上位机程序进行通信。

工作原理：当控制器开始工作时，首先进行系统的初始化和自检，然后利用参数检测模块1通过各种传感器检测液晶显示器的环境参数，如温度、亮度等，参数采集完毕后输入中心控制模块2，中心控制模块2通过一定的控制算法对采集的参数数据进行运算比较，产生相应的脉宽调制(PWM)控制信号，通过输出控制模块控制相应的执行机构，如散热器、加热器等来改变液晶显示器的工作状态，使液晶显示器工作在最佳环境。若参数检测模块1检测到液晶显示器环境参数超标，则输出报警信号，通过指示灯定位超标部分。

如图2所示的温度控制流程示意图，单片机通过温度传感器依次采集液晶显示屏温度、灯管温度、主控板温度、环境温度等，并将每次采集的温度值与程序中设定的正常温度范围进行比较，若在正常温度范围内，将继续进行下一步检测，直到最终温度正常标志置位，结束此次温度循检过程；若任一次循检中检测到温度超出正常温度范围，程序将跳转到高温判断，通过比较确定此次超出正常温度范围的是温度过高还是温度过低，如果温度过高，程序将跳转到高温处理部分，进行图4所示的处理，如果是温度过低，程序将跳转到低温处理部分，进行图5所示的处理。

如图3所示是高温处理流程示意图，将采集的温度T与设定的温度值T1进行比较，如果T＞T1，程序将跳转到风扇控制部分，调节控制风扇的PWM占空比，使风扇高速工作，如果T＜T1，将进行下一步温度比较，采集温度T与T2进行比较，比较过程同上，T＞T2，风扇以普通速度工作，T＜T2，进入下一步与T3进行比较；T＞T3，风扇低速工作，T＜T3，进入下一步与T4进行比较；T＞T4，风扇很少开，T＜T4，风扇不工作。(其中T1＞T2＞T3＞T4)

如图4所示是低温处理流程示意图，将采集的温度T与设定的温度值T5进行比较，如果T＜T5，程序将跳转到加热控制部分，调节加热控制PWM占空比，加热器高温加热，如果T＞T5，将进行下一步温度比较，采集温度T与T6进行比较，比较过程同上，T＜T6，加热器中温加热，T＞T6，进入下一步与T7进行比较；T＜T7，加热器低温加热，T＞T7，进入下一步与T8进行比较；T＜T8，加热器微温加热，T＞T8，加热器不工作(其中T5＜T6＜T7＜T8)。

对于亮度调节是由安装在面板的光线传感器采集环境光亮度，单片机根据该亮度值输出一PWM信号，该信号的占空比与环境光亮度值成正比。该信号输入逆变器的亮度调整端来控制逆变器输出电流，从而控制背光灯的亮度。

当BIT控制器通过串口与微机连接时，在监控软件控制下，BIT控制器可以向监控软件发送当时检测到的液晶显示器的环境参数和状态参数。用户可以通过监控软采用手动方式在线修改BIT控制器的控制参数，以适应特殊的需要。

图5所示的本发明实施例，参数检测模块1由亮度检测模块和温度检测模块组成，其中亮度检测模块中包括一个光线传感器用来检测环境亮度，温度检测模块中包括4个温度传感器，分别检测主板温度、液晶温度、灯管温度、环境温度。参数检测模块1与中心控制模块2相连，中心控制模块2采用一单片机并与输出模块5以及报警模块3相连。报警模块3采用LED灯管作为主板报警灯、液晶屏报警灯、灯管报警灯。单片机通过PWM方式控制开关管的状态。开关管分别连接有执行元件，该执行元件包括逆变器亮度控制器、主控板加热装置、液晶屏加热装置、灯管加热装置以及模块电源开关等，同时还连接有用来降温的风扇。中心控制模块2还可以与上位机连接。如图6所示的电路原理图，图中检测J1～J4为温度传感器接口，温度传感器采用DS18B20数字式温度传感器，该组接口1脚接工作电源，3脚接地，2脚接传感器数据输出端，分别连接单片机U1微控制器的P0.0～P0.3脚，温度传感器安装在液晶显示器合适的部位并通过连线与接口相连。J5为亮度传感器接口，亮度传感器采用TSL253，该接口1脚接地，2脚接工作电源，3脚为传感器输出端，亮度传感器输出模拟电压信号接到ADC0804的输入端，ADC0804将输入的模拟电压信号转换成数字信号，数字信号输入到单片机U1的P1端口。ADC0804的2脚和3脚分别接U1微控制器的第17脚和16脚。单片机U1作为中心控制器采用AT89C52，其第40脚接工作电源，20脚接地(图纸未表示)；18脚和19脚接晶振Y1；电容C2第一端接Y1晶振第一端，电容C2第二端接地；电容C3第一端接Y1晶振第二端，电容C3第二端接地；电容C4第一端接工作电源，电容C4第二端与电阻R12第一端共同接在U1微控制器的第9脚；单片机U1的第31脚接工作电源。D1～D3为报警用发光二极管，D1～D3阳极接工作电源，阴极分别接限流电阻R9～R11，限流电阻R9～R11另一端分别接U1微控制器P3.2～P3.4。作为中心控制器的单片机U1的P2.0～P2.7为控制信号输出端，所有的输出控制信号经由反向电路进行反向后控制开关管的开断(图中未表示)，通过开关管的开断控制执行部件的运行状况。10和11脚为串行通讯端口，分别连接串行通讯接口J6的1端和2端。

Claims (2)

1、一种用于液晶显示器的BIT控制器，其特征在于：所述控制器包括：

参数检测模块，由亮度传感器、温度传感器及外围电路组成，用于检测液晶显示器的环境参数和工作状态并转换为数据信号；

中心控制模块，与参数检测模块相连，由Flash型单片机及外围电路组成，并通过接收参数检测模块检测到的数据，根据程序设定的算法对数据进行分析，输出控制信号；

输出模块，与中心控制模块相连，由功率电源及开关管电路组成，当接收到中心控制模块的控制信号后，输出模块就能控制相应的执行机构改变液晶显示器的工作状态，以适应环境变化；

通信模块，与中心控制模块以及参数检测模块相连，并采用串行通讯方式与上位机程序进行通信。

2、根据权利要求1所述的用于液晶显示器的BIT控制器，其特征在于：所述控制器还进一步包括一与中心控制模块相连报警模块，当接收到中心控制模块的报警信号后，启动报警指示灯，通知用户处理。

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