CN203260301U - Led显示屏的自动亮度控制装置 - Google Patents

Abstract

一种LED显示屏的自动亮度控制装置，所述控制装置包括环境采集板、上位机和LED显示屏控制系统，所述环境采集板包括供电电路、电平转换电路、环境光传感器、温度传感器、湿度传感器以及单片机，所述供电电路与所述电平转换电路连接，所述电平转换电路与所述单片机连接，所述环境光传感器、温度传感器、湿度传感器均与所述单片机连接；所述单片机与所述上位机连接，所述上位机与所述LED显示屏控制系统连接。本实用新型提供一种有效减低成本、提升控制效果的LED显示屏的自动亮度控制装置。

Description

LED显示屏的自动亮度控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种显示屏亮度控制装置。

背景技术

节能减排作为智慧城市建设的具体要求以及城市可持续发展的必由之路，已经被各级政府高度重视。国家“十一五规划”和“十二五规划”中均对绿色照明提出了具体要求，并加大力度扶持物联网技术在照明行业的具体应用。自动亮度控制系统是一款针对户外全彩LED大屏幕显示屏的自动亮度控制装置，户外全彩LED大屏幕显示屏越来越多的出现在城市中，并且随着技术的不断发展、造价的降低，越来越受到人们的青睐。但随之而来，许多问题也逐渐暴露出来，主要表现在以下几个方面：设置在城市交汇区这一类交通敏感区域的LED大型显示屏，亮度过高、变换频率过快给过往行人和车辆驾驶人员造成视觉干扰，形成视觉污染；动态闪烁颜色变换容易分散驾驶人员的注意力，引发车祸等一系列事故，造成道路交通的安全隐患；受环境变化的影响，人们观看到的户外LED显示屏亮度和对比度会产生一定程度的下降，造成显示画面色彩暗淡，模糊不清，影响整个显示屏的可观赏性。

近年来，随着可视化信息行业的发展与渗透，LED显示屏以它独特的优势在各行业得到了广泛的应用，尤其在户外的道路交通、大型广场通告的应用需求更为突出。人们在日常生活中常见的典型环境亮度通常要窄得多，从夜间室外的0.1 lux到办公室照明的300 lux，再到太阳光下的100,000 lux。大多数便携设备只需准确检测5 lux到大约1000 lux的环境光强度。实际应用中，便携设备显示屏的背光效果并不能够与太阳光的强度完全一致，当光强达到某个较低等级时，显示屏即开始简单地维持在最低背光亮度。值得注意的是，人眼对亮度的感知呈对数关系(类似于人耳对声音的灵敏度)。光强增加几乎10倍，而人眼只能感知到两倍的亮度变化。

针对LED大屏幕特点、广告商需要以及公众的视觉需求，行业专家出谋划策对以上问题的综合性防治一般采用以下解决方案：一、采用亮度自动调节控制方式。我们知道，在白天和夜晚，不同的时间和地点环境的亮度变化极大，如果显示屏的播放亮度大于环境亮度60%我们就明显感觉眼睛的不适应，会造成光污染。如果显示屏的播放亮度低于环境亮度，我们就明显感觉显示屏画面暗淡，会造成显示信息模糊不清。针对环境光照度的变化，通过各种控制手段可以实现LED显示屏亮度适合实时环境亮度显示的自动控制功能。二、安装位置的合理选择和显示屏面积的合理规划。观看距离和观看角度与显示面积有一个经验规划，同时图像研究在显示屏观看距离和观看角度上有具体设计要求。在显示屏设计时应该尽可能的满足设计要求，合理规划。这也是防治显示屏光污染以及提高显示屏画面显示效果的一个重要方面。除了以上两种LED显示屏光污染的防治解决方案外，还有多级灰度矫正技术、户外LED显示播放内容的选择和设计等等其它解决方案。然而，从成本以及技术实现角度来看，亮度自动调节控制是一种较实用、有效的解决方案。

发明内容

为了克服已有LED显示屏控制装置的成本较高、控制效果较差的不足，本实用新型提供一种有效减低成本、提升控制效果的LED显示屏的自动亮度控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种LED显示屏的自动亮度控制装置，所述控制装置包括环境采集板、上位机和LED显示屏控制系统，所述环境采集板包括供电电路、电平转换电路、环境光传感器、温度传感器、湿度传感器以及单片机，所述供电电路与所述电平转换电路连接，所述电平转换电路与所述单片机连接，所述环境光传感器、温度传感器、湿度传感器均与所述单片机连接；所述单片机与所述上位机连接，所述上位机与所述LED显示屏控制系统连接。

进一步，所述上位机包括：用于预存天气状况和所需显示亮度等级对应表的存储模块，所述天气状况包括温度、湿度和光强，用于根据检测的天气状况查表得到当前显示屏所需的显示亮度等级的亮度等级获得模块，用于根据显示屏当前的实际亮度与所需的显示亮度等级比较结果选择性地调节LED显示屏亮度的亮度控制模块，所述存储模块与所述亮度等级获得模块连接，所述亮度等级获得模块与所述亮度控制模块连接。

更进一步，所述LED显示屏控制系统由发送卡和接收卡组成，所述上位机与所述发送卡连接，所述发送卡与所述接收卡连接，所述接收卡与LED显示屏的驱动电路连接。

本实用新型的有益效果主要表现在：有效减低成本、提升控制效果。

附图说明

图1是LED显示屏的自动亮度控制装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1，一种LED显示屏的自动亮度控制装置，所述控制装置包括环境采集板1、上位机2和LED显示屏控制系统，所述环境采集板1包括供电电路、电平转换电路、环境光传感器、温度传感器、湿度传感器以及单片机，所述供电电路与所述电平转换电路连接，所述电平转换电路与所述单片机连接，所述环境光传感器、温度传感器、湿度传感器均与所述单片机连接；所述单片机与所述上位机2连接，所述上位机2与所述LED显示屏控制系统连接。

进一步，所述上位机2包括：用于预存天气状况和所需显示亮度等级对应表的存储模块，所述天气状况包括温度、湿度和光强，用于根据检测的天气状况查表得到当前显示屏所需的显示亮度等级的亮度等级获得模块，用于根据显示屏当前的实际亮度与所需的显示亮度等级比较结果选择性地调节LED显示屏亮度的亮度控制模块。

更进一步，所述LED显示屏控制系统由发送卡3和接收卡4组成，所述上位机2与所述发送卡3连接，所述发送卡3与所述接收卡4连接，所述接收卡4与LED显示屏的驱动电路连接。

本实施例中，环境采集板1：主要由供电电路、电平转换电路、环境光传感器、温度传感器、湿度传感器以及单片机为核心的控制电路组成，负责采集LED显示屏周围的各种气象参数，例如环境光照度、温度、湿度等，并将这些参数传送至PC机。上位机2：负责从各种天气参数综合出相应天气状况，根据实际的天气状况计算并查表得到当前显示屏所需的显示亮度等级。同时，发出命令得到当前显示屏的亮度，然后判断显示屏当前的实际亮度是否等于这个所需的亮度等级，若是，则不需调节；若不是，则向LED大屏幕显示屏控制系统发出调节信号，使LED大屏幕调节到规定亮度等级。LED显示屏控制系统：由发送卡和接收卡组成，主要负责LED显示屏的驱动显示。将从以太网接收到的LED显示信息正确的读取出来并分配到对应的LED像素点，驱动LED大屏幕实时地显示出来。

该环境采集板采用微处理器AT89S52，环境光传感器采用芯片MAX44009。

接入智能控制硬件模块到LED显示屏同步控制系统当中，并在上位机中植入亮度与对比度智能控制模块（该模块采用硬件电路实现）后，可将影响显示屏显示效果的各种客观因素与主观因素更加紧密地结合起来进行综合分析，得到最佳的亮度与对比度控制参数，进而控制LED显示屏保持较好的显示效果。与目前国内行业当中常用的装置相比，其亮度与对比度的数据处理过程更完善、更符合人眼主观视觉特性，具有更强的环境适应能力。

使用时，该显示屏的自动亮度控制装置中，植入亮度与对比度智能控制算法后的软件处理模块通过串口1与环境监测板进行通信；通过串口2与LED控制系统进行通信，用来设置LED大屏的显示参数进而控制LED大屏显示效果以及发送大屏校正系数。而LED显示屏控制系统，通过发送卡接收来自PC机显卡的视频数据流，接着由接收卡将处理后的视频数据分发给LED显示屏各个模块单元显示信息，接收卡中的LED驱动电路通过逐行驱动和动态扫描的方式来驱动LED大屏幕，RGB控制信号按照移位时钟的时序逐位驱动LED大屏幕每一行像素点，为保证显示效果，每行的刷新频率必须达到110Hz以上。

该显示屏的自动亮度控制装置的工作方式为：该控制方式由光探头和上位机组成，光探头安装在LED显示屏屏体之上，用于探测显示屏周围环境光照度，如果使用场合亮度不均匀，可在显示屏四个顶角处各安装一个光探头，选取四个光探头光照度的平均值作为当前环境的光照度。光探头通过串口将读取到的环境光照度传送给上位机，软件处理模块上位机获取到环境光照度之后，按照约束规则得到某一合适的控制亮度值，并传送给控制系统，进而控制LED显示屏的亮度调节以适应外界的环境亮度的变化。

Claims (2)

1.一种LED显示屏的自动亮度控制装置，其特征在于：所述控制装置包括环境采集板、上位机和LED显示屏控制系统，所述环境采集板包括供电电路、电平转换电路、环境光传感器、温度传感器、湿度传感器以及单片机，所述供电电路与所述电平转换电路连接，所述电平转换电路与所述单片机连接，所述环境光传感器、温度传感器、湿度传感器均与所述单片机连接；所述单片机与所述上位机连接，所述上位机与所述LED显示屏控制系统连接。 

2.如权利要求1所述的LED显示屏的自动亮度控制装置，其特征在于：所述LED显示屏控制系统由发送卡和接收卡组成，所述上位机与所述发送卡连接，所述发送卡与所述接收卡连接，所述接收卡与LED显示屏的驱动电路连接。 

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