CN204029335U - 一种自动调整对比度和亮度的显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动调整对比度和亮度的显示器，属于自动化控制领域。该显示器由面盖、底盖、按键面膜、液晶显示屏、透明标签、控制电路板、防水接插件、导光材料、高精度亮度传感器、温度传感器、高性能透明玻璃等组成。面盖与底盖、玻璃与面盖均通过柔韧密封圈密封，亮度传感器和温度传感器安装于透明标签后和玻璃周边的槽孔中，传感器周边用高性能导光材料和透明固封胶密封。亮度传感器和温度传感器与控制电路板电连接，实时检测环境状况，对实时采集过来的数据进行分析，建立数学模型，同时采用模糊控制理论，以及曲线拟合等手段，通过软件算计得出一种最适合人的视觉效果的值，调整亮度参数和对比度参数，达到自动调节的目的。这个方法适合点阵式黑白和彩色液晶显示屏。

Description

一种自动调整对比度和亮度的显示器

技术领域

本实用新型涉及自动化的控制领域和汽车电子领域，特别是工程机械装备自动化控制领域。 

背景技术

传统的显示器一般是能过手动来调整显示器的对比度和亮度的，但随着外界环境温度和光线的变化，对比度和亮度不能及时调整，或者调整不到最佳范围，会给操作人员带来一定困难，容易产生疲劳，存在安全隐患，这种现象在工程机械领域非常突出。一般地讲，工程机械设备工作环境比较复杂、恶劣，露天作业的时间非常多，因此要求控制设备以及人机界面要求非常高，远远超过工厂车间、办公场所等固定场合的应用。 

目前，绝大部分的显示器都具备调整对比度和亮度的功能，绝大部分采用的是手动按键和电位器的方式来进行的，这对于工程机械来说比较麻烦。受诸多因素影响：首先是其工作环境的原因；其次是一般的工作人员不能随意调整，如果调整不当反而导致机器不能正常工作，因此许多厂家对此做了处理，不对一般操作人员开放；再次，即使能让设备操作人员调整，因为工作环境的原因也很难做到实时调整，达到最佳的显示状态。这些问题在工厂车间也经常会碰到类似问题。要达到实时调整显示参数，通过人为手动操作很难实现，有些甚至不可能，因此对此类问题有待于改进和解决。 

发明内容

本发明为了有效地解决上述问题做到实时自动调整显示器参数，现提供了一种自动调整对比度和亮度的显示器。 

本发明目的是提供一种具有结构紧凑，密封性能良好，壳体美观，安全可靠，性能优良，经济实用等特点的自动调整对比度和亮度的显示器，可广泛应用于工程机械、林业机械以及其它移动机械设备上。 

一种自动调整对比度和亮度的显示器，包括面盖、底盖、透明标签、控制电路板、防水插接件、高性能透明玻璃、密封圈、液晶显示屏、按键板、按键面膜、密封槽、传感器、传感器安装槽，所述传感器包括亮度传感器和温度传感器，所述液晶显示屏还包括彩色和黑白液晶显示屏。需要说明的是，所述控制电路板是集驱动和控制液晶显示屏、模拟量采集、带反馈的PWM输出和开关量控制等功能的控制器。 

具体技术方案实现如下： 

1、 一种自动调整对比度和亮度的显示器，包括面盖、底盖、透明标签、控制电路板、防水插接件、高性能透明玻璃，其特征是：所述面盖透明标签后开槽孔，所述面盖中装玻璃周边开槽，用于安装传感器，所述传感器包括亮度传感器和温度传感器；所述传感器与控制电路板电相连，通过控制电路板自动调整对比度和亮度；所述显示器密封安装。视具体情况面定，必要时可以在底盖安装防水热交换呼吸器，底盖内预留有盲孔。

2、 根据权利要求1自动调整对比度和亮度的显示器，其特征是：面盖中开有专门装配传感器槽孔，所述传感器周边用高性能导光材料和透明固封胶密封，所述传感器与控制电路板电相连，用于实时检测工作环境中亮度和温度的实时状况。 

3、 根据权利要求1自动调整对比度和亮度的显示器，其特征是通过所述传感器采样取得的模拟量值，经过数学建模，同时采用模糊控制理论分析，得出一种最佳的输出控制参数，通过控制电路板达到自动调整对比度和亮度的目的。 

4、 根据权利要求1自动调整对比度和亮度的显示器，其特征是：所述显示器通过密封圈、防水电接插件和透明固封胶装配。 

优选的，所述亮度传感器至少有两个。 

优选的，所述温度传感器至少有两个。 

与现有技术相比，上述方案提供的自动调整对比度和亮度的显示器还具有以下优点：通过多路传感器对工作环境的实时检测和控制，不仅改善了人机操作的舒适性，同时也改善了显示器的使用性能，延长了显示器的使用寿命，特别在高亮度彩屏中最为明显。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1是本发明自动调整对比度和亮度的显示器分解结构示意图； 

图2是本发明自动调整对比度和亮度的显示器分解结构示意图；

图3是自动调整对比度和亮度实现方框图；

图4－图5分别是自动检测和调整对比度和亮度的工作流程图；图中，1. 按键面膜，2. 透明标签, 3.面盖, 4. 传感器安装槽; 5. 玻璃; 6. 液晶显示屏;7. 控制电路板;8. 底盖,9. 防水插头,10.防水电接插座;11. 按键;12. 玻璃密封槽;13.面盖密封圈；14. 玻璃密封圈; 15. 面盖密封槽; 16. 标签安装槽孔;17. 传感器;18.亮度驱动电路;19. 对比度驱动电路。

具体实施方式

为了进一步了解本发明的目的、技术方案、功能及其特点，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述： 

参照附图1至图5。

实施例1 

如图1与图2所示，本发明实施提供了一种自动调整对比度和亮度的显示器，包括面盖3和底盖8为密封装配，密封圈13置入密封槽15中，与面盖3为密封装配，密封圈14置入玻璃密封圈12中，传感器安装槽4的传感器与控制电路板7电连接，传感器安装槽4的传感器与玻璃5、液晶显示屏6紧靠，标签安装槽孔16的传感器与控制电路板7电连接，透明标签2紧贴在标签安装槽孔16上，起密封和透视作用。防水电接插座头10安装在控制电路板7上，与底盖紧密密封安装。底盖8内侧预留有盲孔，必要时可以安装防水热交换呼吸器。防水插头9有密封圈，通过密封圈紧紧与控制电路板7上的防水电接插座10电连接。显示器对外的所有信号和指令都通过防水插头9的线束与其它设备相连接，实现各种通讯和控制功能。

下面简单描述本发明实施例的实现原理及工作过程： 

如图1和图2所示，传感器安装槽4的传感器、标签安装槽孔16的传感器与控制电路板7电连接，各个传感器把所采集的模拟量送给控制电路板7。需要说明的是，所述控制电路板7是具有驱动和控制液晶显示屏6的功能，同时集有模拟量采集、带反馈的PWM输出和开关量控制等功能的控制器。

对亮度和对比度的控制，主要是通过控制供给电流大小来实现的。对电流的控制主要由硬件电路和软件功能来实现，在控制电路板7有专用的亮度驱动电路18和对比度驱动电路19相对应，亮度驱动电路18和对比度驱动电路19带过流过压保护，实时监测电流大小，电流控制的方法很多，比较容易实现，实际输出的电流反馈给CPU处理器。 

如图3所示，为自动调整对比度和亮度实现方框图，可根据具体要求装多个传感器17，各个传感器17与控制电路板7电连接，经过控制电路板7内的模数转换送给中央处理器CPU处理，经过软件计算分析，分别发出指令给亮度驱动电路18和对比度驱动电路19，亮度驱动电路18和对比度驱动电路19根据所接收的指令转换成相对应的电流值驱动液晶显示屏6的亮度和对比度。 

软件处理是实现自动调整对比度和亮度的关键部分之一。 

如图4与图5所示，分别是自动检测和调整对比度和亮度的工作流程图，主要是控制电路板7的CPU处理器对各路传感器17实时采集过来的数据进行分析，建立数学模型，同时采用模糊控制理论，以及曲线拟合等手段，根据实际现场应用环境计算出一种最佳的输出控制参数，通过控制电路板7发出控制指令给亮度驱动电路18和对比度驱动电路19，亮度驱动电路18和对比度驱动电路19根据所接收的指令转换成相对应的电流值驱动液晶显示屏6，如果测试电流达不到目标值，则控制电路板7的CPU发出调整指令，直至达到目标值，形成一种闭环反馈控制，从而达到自动调整对比度和亮度的目的。 

以上方式，对彩色和黑白的液晶显示屏均适用。 

Claims (5)

1.一种自动调整对比度和亮度的显示器，包括面盖、底盖、透明标签、控制电路板、防水插接件、高性能透明玻璃，其特征是：所述面盖透明标签后开槽孔，所述面盖中装玻璃的周边开槽，用于安装传感器，所述传感器包括亮度传感器和温度传感器；所述传感器与控制电路板电相连，通过控制电路板自动调整对比度和亮度；所述显示器密封安装。

2.根据权利要求1自动调整对比度和亮度的显示器，其特征是：面盖中开有专门装配传感器的槽孔，所述传感器周边用高性能导光材料和透明固封胶密封，所述传感器与控制电路板电相连，用于实时检测工作环境中亮度和温度的实时状况。

3.根据权利要求1自动调整对比度和亮度的显示器，其特征是：通过所述传感器采样取得的模拟量值，经过数学建模，同时采用模糊控制理论分析，得出一种最佳的输出控制参数，通过控制电路板驱动电路控制，达到自动调整对比度和亮度的目的。

4.根据权利要求1自动调整对比度和亮度的显示器，其特征是：所述显示器通过密封圈、防水电接插件和透明固封胶装配。

5.根据权利要求1自动调整对比度和亮度的显示器，有权利要求1至4任一项所述的，还包括彩色和黑白的液晶显示屏。