CN215182987U - 一种应用于农用机械行车抬头显示的led亮度控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种应用于农用机械行车抬头显示的LED亮度控制电路，包括：电源模块、光强采集模块、控制模块、驱动模块、开关模块、亮度调节模块、LED发光组件；电源模块用于为控制电路供电；光强采集模块与控制模块连接；所述控制模块分别与所述驱动模块和所述亮度调节模块连接；驱动模块通过开关模块与LED发光组件连接；LED发光组件还与亮度调节模块连接。本实用新型电路结构简单、成本低、系统可靠，能够大范围调节行车抬头显示器的亮度，且在调节的过程中，实现亮度均衡变化，确保在各种光照条件下，行车抬头显示器都具有较好的视觉呈现。
Description
技术领域
本实用新型涉及抬头显示器控制领域，尤其涉及一种应用于农用机械行车抬头显示的LED亮度控制电路。
背景技术
抬头显示器(HeadUpDisplay，简称HUD)，是一种车载信息辅助显示系统。它将车速、报警指示等车辆状态信息以及导航、巡航、来电等行车信息投影显示于驾驶员前方一定的距离位置，从而保证驾驶员在视线不离开前方路面的情况下获知车辆状态信息以及指示信息，消除了低头看仪表而产生的视觉盲区，提高了行车安全，提升用户驾驶体验。
HUD将信息投影于驾驶员前方一定的距离位置，为了使得显示信息在不同环境下均可以被驾驶员清晰看到并且不刺眼而影响安全驾驶，需要保证HUD的信息显示亮度与环境亮度的对比度在适宜范围内。由于不同人对显示信息亮度的舒适感觉不一样，HUD亮度设计需要考虑不同驾驶员的个体差异。傍晚行车时，打开本车前灯光与关闭灯光也会对信息的显示效果产生影响。为了使得显示器的各种信号能够在各种光照条件下都能清晰的显示，通常要求显示器的亮度能够随着环境变化,而现有的抬头显示器的屏幕亮度是固定的，或者变化范围太小，或者变化不均衡，无法满足使用需求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种应用于农用机械行车抬头显示的LED亮度控制电路，实现对农用机械行车抬头显示器可根据外部环境的光强做到亮度的变化控制。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种应用于农用机械行车抬头显示的LED亮度控制电路，包括：
电源模块、光强采集模块、控制模块、驱动模块、开关模块、亮度调节模块、LED发光组件；
所述电源模块用于为所述控制电路供电；
所述光强采集模块与所述控制模块连接；
所述控制模块分别与所述驱动模块和所述亮度调节模块连接，用于向所述驱动模块发送脉冲宽度调制PWM信号；
所述驱动模块通过所述开关模块与所述LED发光组件连接，用于接收所述PWM信号，并根据所述PWM信号控制所述开关模块的导通频率；
所述LED发光组件还与所述亮度调节模块连接。
优选地，所述光强采集模块用于采集光照强度，用于判断抬头显示器的亮度等级。
优选地，所述控制模块为单片机或数字信号处理器，所述单片机为STM32单片机。
优选地，所述控制模块，还用于在所述PWM信号的占空比大于目标占空比的情况下，将频率大于预设阈值的PWM信号输出至所述驱动模块，以及在所述PWM信号的占空比小于或等于目标占空比的情况下，将频率小于预设阈值的PWM信号输出至所述驱动模块。
优选地，所述控制模块还用于直接通过通用输入/输出GPIO接口，向所述亮度调节模块发送亮度调节指令，控制调节所述LED发光组件。
优选地，所述亮度调节模块，通过调节所述PWM信号的占空比和频率调整所述LED发光组件的亮度。
优选地，所述驱动模块包括：
放大器，用于接收所述控制模块输出的所述PWM信号；
驱动芯片，与所述放大器电性连接，用于对所述PWM信号进行分析，得到分析结果。
三极管，与所述驱动芯片电性连接，用于根据所述分析结果向所述开关模块发送通断信号。
优选地，所述开关模块为光耦或其他隔离开关。
优选地，所述LED发光组件包括若干个LED发光单元，所述亮度调节模块还用于通过控制所述LED发光单元的亮灭和/或改变所述LED发光单元的亮度以使得所述若干个LED发光单元搭配出不同的发光亮度。
本实用新型公开了以下技术效果：
本实用新型涉及一种应用于农用机械行车抬头显示器的LED亮度控制电路，通过调节所述PWM信号的占空比和频率调整所述LED发光组件的亮度，由于控制过程中没有调整电流，保证了恒流源，能够实现更好的亮度控制。电路结构更加简单，成本更低，系统更可靠。使行车抬头显示器的亮度能够进行大范围的调节，并且在调节的过程中，亮度能够实现均衡变化，有利于确保在各种光照条件下，行车抬头显示器都具有较好的视觉呈现。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的系统示意图；
图2为本实用新型实施例提供的LED亮度控制集成电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
为了使农用机械行车抬头显示器可根据外部环境的光强调节亮度，本实用新型提供了如下方案：
如图1所示，本实用新型提供一种应用于农用机械行车抬头显示的LED亮度控制电路，包括：
电源模块、光强采集模块、控制模块、驱动模块、开关模块、亮度调节模块、LED发光组件；
其中，所述电源模块为整个控制电路供电；所述光强采集模块与所述控制模块连接，用于采集光照强度，用于判断抬头显示器的亮度等级。所述光强采集模块包括光线强度传感器，所述光线强度传感器用于获取环境亮度值；具体为光敏电阻、光敏二极管或光敏晶体管。其中，判断抬头显示器的亮度等级的具体过程为：通过所述驱动模块，将环境光强的变化转化为电压的变化，所述控制模块通过AD转换获取环境光强信息，根据所述光线强度传感器获取的环境亮度值，与最小环境亮度值进行比较，将所述抬头显示器的亮度进行等级划分。
所述控制模块，具体为STM32单片机或数字信号处理器，有两个输出端，第一输出端与所述驱动模块连接，用于向所述驱动模块发送脉冲宽度调制PWM信号，还用于在所述PWM信号的占空比大于目标占空比的情况下，将频率大于预设阈值的PWM信号输出至所述驱动模块，以及在所述PWM信号的占空比小于或等于目标占空比的情况下，将频率小于预设阈值的PWM信号输出至所述驱动模块。
第二输出端与所述亮度调节模块连接，直接通过通用输入/输出GPIO接口，向所述亮度调节模块发送亮度调节指令，控制调节所述LED发光组件。
所述驱动模块通过所述开关模块与所述LED发光组件连接，用于接收所述PWM信号，并根据所述PWM信号控制所述开关模块的导通频率。所述驱动模块包括：放大器，用于接收所述控制模块输出的所述PWM信号；驱动芯片，与所述放大器串联，用于对所述PWM信号进行分析，得到分析结果；三极管，与所述驱动芯片串联，用于根据所述分析结果向所述开关模块发送通断信号。
所述LED发光组件还与所述亮度调节模块连接。
所述开关模块为光耦或其他隔离开关。
所述亮度调节模块，具体通过调节所述PWM信号的占空比和频率调整所述LED发光组件的亮度。亮度调节模块的核心器件具体为SC445，其电流输出调节范围广，无论在白天太阳直射的情况下还是夜晚黑暗的情况下都能控制屏幕的显示亮度与环境亮度相匹配。STM32单片机通过控制输出到SC445的PWM波占空比进而控制屏幕的亮度。
所述LED发光组件包括若干个LED发光单元，每个发光单元具有不同发光强度，亮度调节模块用于控制发光单元的亮灭和/或改变发光单元的亮度以使得多种发光单元能够搭配出不同的发光亮度。具有不同发光强度的发光单元之间可以通过亮灭的方式进行搭配，也可以通过改变亮度的方式进行搭配，还可以通过亮灭和改变亮度两种方式的结合来进行搭配，如此不仅可使得发光单元搭配出各种发光亮度，且该亮度的范围可以足够大，同时在各种亮度的转变过程中，亮度能够实现均衡的变化。
当需要较高的亮度时(例如在光线很足的白天时)，可控制所有发光单元同时亮起，使得行车抬头显示器达到很高的亮度，使得用户即使在白天也能看清相关信息。当需要较低的亮度时(例如晚上)，可控制部分发光单元亮起，使得行车抬头显示器达到很低的亮度，这样在弱光线条件下，用户不仅能够看清相关信息，而且不至于刺眼。
本实用新型公开了以下技术效果：
本实用新型涉及一种应用于农用机械行车抬头显示器的LED亮度控制电路，通过调节所述PWM信号的占空比和频率调整所述LED发光组件的亮度，由于控制过程中没有调整电流，保证了恒流源，能够实现更好的亮度控制。电路结构更加简单，成本更低，系统更可靠。使行车抬头显示器的亮度能够进行大范围的调节，并且在调节的过程中，亮度能够实现均衡变化，有利于确保在各种光照条件下，行车抬头显示器都具有较好的视觉呈现。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种应用于农用机械行车抬头显示的LED亮度控制电路，其特征在于，包括：
电源模块、光强采集模块、控制模块、驱动模块、开关模块、亮度调节模块、LED发光组件；
所述电源模块用于为所述控制电路供电；
所述光强采集模块与所述控制模块连接；
所述控制模块分别与所述驱动模块和所述亮度调节模块连接，用于向所述驱动模块发送脉冲宽度调制PWM信号；
所述驱动模块通过所述开关模块与所述LED发光组件连接，用于接收所述PWM信号，并根据所述PWM信号控制所述开关模块的导通频率；
所述LED发光组件还与所述亮度调节模块连接。
2.根据权利要求1所述应用于农用机械行车抬头显示的LED亮度控制电路，其特征在于：
所述光强采集模块用于采集光照强度，用于判断抬头显示器的亮度等级。
3.根据权利要求1所述应用于农用机械行车抬头显示的LED亮度控制电路，其特征在于：
所述控制模块为单片机或数字信号处理器，所述单片机为STM32单片机。
4.根据权利要求3所述应用于农用机械行车抬头显示的LED亮度控制电路，其特征在于，
所述控制模块，还用于在所述PWM信号的占空比大于目标占空比的情况下，将频率大于预设阈值的PWM信号输出至所述驱动模块，以及在所述PWM信号的占空比小于或等于目标占空比的情况下，将频率小于预设阈值的PWM信号输出至所述驱动模块。
5.根据权利要求3所述应用于农用机械行车抬头显示的LED亮度控制电路，其特征在于，
所述控制模块还用于直接通过通用输入/输出GPIO接口，向所述亮度调节模块发送亮度调节指令，控制调节所述LED发光组件。
6.根据权利要求5所述应用于农用机械行车抬头显示的LED亮度控制电路，其特征在于，
所述亮度调节模块，通过调节所述PWM信号的占空比和频率调整所述LED发光组件的亮度。
7.根据权利要求1所述应用于农用机械行车抬头显示的LED亮度控制电路，其特征在于，
所述驱动模块包括：
放大器，用于接收所述控制模块输出的所述PWM信号；
驱动芯片，与所述放大器电性连接，用于对所述PWM信号进行分析，得到分析结果；
三极管，与所述驱动芯片电性连接，用于根据所述分析结果向所述开关模块发送通断信号。
8.根据权利要求1所述应用于农用机械行车抬头显示的LED亮度控制电路，其特征在于：
所述开关模块为光耦或其他隔离开关。
9.根据权利要求1所述应用于农用机械行车抬头显示的LED亮度控制电路，其特征在于：
所述LED发光组件包括若干个LED发光单元，所述亮度调节模块还用于通过控制所述LED发光单元的亮灭和/或改变所述LED发光单元的亮度以使得所述若干个LED发光单元搭配出不同的发光亮度。
Priority Applications (1)
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| CN202121054409.3U CN215182987U (zh) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | 一种应用于农用机械行车抬头显示的led亮度控制电路 |
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Publications (1)
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| CN215182987U true CN215182987U (zh) | 2021-12-14 |
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Family Applications (1)
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| CN202121054409.3U Active CN215182987U (zh) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | 一种应用于农用机械行车抬头显示的led亮度控制电路 |
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