CN218788269U - 一种具有护眼功能的智能显示屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有护眼功能的智能显示屏，涉及显示屏技术领域，包括距离检测模块，用于检测显示屏与使用者之间的距离；光照检测模块，用于检测环境光强度；模式选择模块，用于距离检测模块和光照检测模块的工作；脉冲控制模块，用于输出并调节脉冲信号的占空比；背光驱动模块，用于控制显示模块进行亮度调节；近距离警示模块，用于近距离警示。本实用新型具有护眼功能的智能显示屏实现显示屏根据环境光强度对显示亮度的调节，还实现显示屏根据使用者与显示屏的距离进行亮度调节，同时在距离较近时进行警示，避免使用者近距离观看显示屏显示的内容，无需复杂的计算且控制电路简单易行，同时提高显示屏的护眼功能，实用性较高。

Description

一种具有护眼功能的智能显示屏

技术领域

本实用新型涉及显示屏技术领域，具体是一种具有护眼功能的智能显示屏。

背景技术

随着智能设备的不断普及，大多数的电子设备的中多需要显示屏进行图像显示，例如电视机和电脑等，人们通过显示屏获取信息的频率和时间不断增加，为了获取显示屏显示的信息，需要长期盯着显示屏，这容易对人眼视力造成影响，现有的显示屏大多采用微处理器的方式对显示屏的亮度进行调节，局限性较大，并且显示屏亮度的调节需要大量的计算，无法直接根据环境光进行亮度调节以实现护眼功能，并且无法根据使用者与显示屏的距离进行护眼警示和控制，因此有待改进。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种具有护眼功能的智能显示屏，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本实用新型实施例中，提供一种具有护眼功能的智能显示屏，该具有护眼功能的智能显示屏包括：电源模块，距离检测模块，光照检测模块，模式选择模块，脉冲控制模块，背光驱动模块，显示模块，近距离警示模块；

所述电源模块，用于将输入的电能进行稳压处理；

所述距离检测模块，与所述脉冲控制模块连接，用于通过红外线测距电路检测显示屏与使用者之间的距离并输出红外线信号，用于通过隔离放大电路对红外线信号进行隔离放大处理并输出第一电压信号；

所述光照检测模块，与所述脉冲控制模块连接，用于通过光照检测电路检测环境光的亮度情况并输出第二电压信号；

所述模式选择模块，与所述电源模块、距离检测模块和光照检测模块连接，用于通过模拟开关电路控制所述第一电压信号和第二电压信号输入所述脉冲控制模块；

所述脉冲控制模块，与所述电源模块和模式选择模块连接，用于输出脉冲信号并根据接的收所述第一电压信号和第二电压信号改变脉冲信号的占空比；

所述背光驱动模块，与所述脉冲控制模块连接，用于接收所述脉冲控制模块输出的脉冲信号并调节背光驱动电路输出的电能；

所述显示模块，与所述背光驱动模块连接，用于根据背光驱动模块输出的不同的电能值进行亮度控制；

所述近距离警示模块，与所述距离检测模块连接，用于接收所述距离检测模块输出的第一电压信号并通过比较电路与设定的距离阈值进行比较，用于判断使用者和与显示屏的距离程度并控制警示电路进行警示。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型具有护眼功能的智能显示屏直接通过光照度检测模块配合脉冲控制模块和背光驱动模块完成显示屏根据环境光强度对显示亮度的控制，无需复杂的计算且控制电路简单易行，同时还可由距离检测模块配合脉冲控制模块和背光驱动模块完成显示屏根据使用者与显示屏的距离进行亮度调节，避免过近时亮度过高导致的眼疲劳，同时还有距离检测模块配合近距离警示模块完成近距离警示工作，避免使用者近距离观看显示屏显示的内容，提高显示屏的护眼功能，实用性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例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为本实用新型实例提供的一种具有护眼功能的智能显示屏的原理方框示意图。

图2为本实用新型实例提供的一种具有护眼功能的智能显示屏的电路图。

图3为本实用新型实例提供的近距离警示模块的连接电路图。

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。

实施例1，请参阅图1，一种具有护眼功能的智能显示屏包括：电源模块1，距离检测模块2，光照检测模块3，模式选择模块4，脉冲控制模块5，背光驱动模块6，显示模块7，近距离警示模块8；

具体地，所述电源模块1，用于将输入的电能进行稳压处理；

距离检测模块2，与所述脉冲控制模块5连接，用于通过红外线测距电路检测显示屏与使用者之间的距离并输出红外线信号，用于通过隔离放大电路对红外线信号进行隔离放大处理并输出第一电压信号；

光照检测模块3，与所述脉冲控制模块5连接，用于通过光照检测电路检测环境光的亮度情况并输出第二电压信号；

模式选择模块4，与所述电源模块1、距离检测模块2和光照检测模块3连接，用于通过模拟开关电路控制所述第一电压信号和第二电压信号输入所述脉冲控制模块5；

脉冲控制模块5，与所述电源模块1和模式选择模块4连接，用于输出脉冲信号并根据接的收所述第一电压信号和第二电压信号改变脉冲信号的占空比；

背光驱动模块6，与所述脉冲控制模块5连接，用于接收所述脉冲控制模块5输出的脉冲信号并调节背光驱动电路输出的电能；

显示模块7，与所述背光驱动模块6连接，用于根据背光驱动模块6输出的不同的电能值进行亮度控制；

近距离警示模块8，与所述距离检测模块2连接，用于接收所述距离检测模块2输出的第一电压信号并通过比较电路与设定的距离阈值进行比较，用于判断使用者和与显示屏的距离程度并控制警示电路进行警示。

在具体实施例中，上述电源模块1可采用电源端口输入直流电，并采用第一电容C1、第二电容C2和稳压器IC1进行稳压控制，在此不做赘述；上述距离检测模块2可采用红外线测距电路和隔离放大电路，由红外线测距电路检测使用者和显示屏的距离，并由隔离放大电路进行放大和隔离传输；上述光照检测模块3可采用光敏元件实现对环境光照度的检测；上述模式选择模块4可选用按键开关电路进行模式的选择；上述脉冲控制模块5可采用占空比可调的脉冲发生电路实现对背光驱动模块6的控制；上述背光驱动模块6可采用恒流恒压的背光驱动电路，实现对显示模块7的亮度调节；上述显示模块7可采用显示电路进行信息显示，在此不做赘述；上述近距离警示模块8可采用比较电路判断使用者是否与显示屏处于近距离的状态，并采用警示电路进行警示。

实施例2，在实施例1的基础上，请参阅图2和图3，所述距离检测模块2包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一运放OP1、红外接收管U1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二运放OP2、第七电阻R7、第十九电阻R19、第一开关管VT1；

具体地，所述第一电阻R1的一端连接地端，第一电阻R1的另一端连接第一运放OP1的反相端并通过第二电阻R2连接第一运放OP1的输出端、第二运放OP2的同相端和第五电阻R5的一端，第二运放OP2的反相端通过第六电阻R6连接第二运放OP2的输出端、第七电阻R7的一端和第十九电阻R19的一端，第七电阻R7的另一端和第五电阻R5的另一端均接地，第一运放OP1的同相端连接第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端和红外接收管U1的阳极，红外接收管U1的阴极、第三电阻R3的另一端和第四电阻R4的另一端均接地，第十九电阻R19的另一端连接第一开关管VT1的基极，第一开关管VT1的集电极和发射极连接所述模式选择模块4和脉冲控制模块5。

在具体实施例中，上述红外接收管U1可采用，用于接收经过障碍物反射回来的红外线信号，以便检测出障碍物的距离，并且该红外线信号由红外发射管(图中未画出)发射；上述第一运放OP1和第二运放OP2均可选用OP07运算放大器，第一运放OP1用于信号放大处理，第二运放OP2组成电压跟随电路，用于隔离传输处理。

进一步地，所述光照检测模块3包括光敏三极管U4、第九电阻R9；所述模式选择模块4包括第一模拟开关U2、第一按键开关S1、第二按键开关S2；

具体地，所述光敏三极管U4的集电极连接第一模拟开关U2的第八端，第一模拟开关U2的第三端连接所述第一模拟开关U2的第三端，光敏三极管U4的发射极连接第九电阻R9的第一端，第九电阻R9的第二端连接所述脉冲控制模块5，第一模拟开关U2额的第五端通过第一按键开关S1连接所述电源模块1和第二按键开关S2的一端，第二按键开关S2的另一端连接第一模拟开关U2的第六端，第一模拟开关U2的第四端和第九端连接所述脉冲控制模块5。

在具体实施例中，上述光敏三极管U4在光照度较高时，导通程度越大，反之越小，具体型号不做限定；上述第一模拟开关U2可选用CD4066芯片；上述第一按键开关S1用于控制第一模拟开关U2第三端和第四端的连接，第二按键开关S2用于控制第一模拟开关U2第八端和第九端的连接。

进一步地，所述脉冲控制模块5包括第十电阻R10、第八电阻R8、第一二极管D1、第二二极管D2、第三电容C3、第四电容C4、第十一电阻R11、脉冲发生器U3；

具体地，所述第十电阻R10的一端、脉冲发生器U3的第四端和第八端连接所述电源模块1，第十电阻R10的另一端连接脉冲发生器U3的第七端、第二二极管D2的阳极、所述第一模拟开关U2的第四端和第九端，第二二极管D2的阴极连接第一二极管D1的阳极、脉冲发生器U3的第二端和第六端并通过第三电容C3连接地端，第一二极管D1的阴极连接所述第九电阻R9的第二端并通过第八电阻R8连接所述第一开关管VT1的发射极，脉冲发生器U3的第五端通过第四电容C4连接脉冲发生器U3的第一端和地端，脉冲发生器U3的第三端连接第十一电阻R11的第一端，第十一电阻R11的第二端连接所述背光驱动模块6。

在具体实施例中，上述脉冲发生器U3可选用NE555集成电路，在此用于生产脉冲信号。

进一步地，所述背光驱动模块6包括背光驱动装置U5；所述显示模块7包括显示屏；

具体地，所述背光驱动装置U5的输入端连接所述第十一电阻R11的第二端，背光驱动装置U5的输出端与显示屏连接。

在具体实施例中，上述背光驱动装置U5调节的控制依据为上述脉冲发生器U3输出的脉冲信号，通过输入的脉冲信号的占空比的大小调节输入显示模块7的电能，以实现对显示模块7的亮度调节，具体型号可根据显示模块7进行选择，在此不做赘述。

进一步地，所述近距离警示模块8包括第一电源VCC1、第二十电阻R20、第十三电阻R13、第十二电阻R12、第一比较器A1、第十四电阻R14、第二电源VCC2、第三电源VCC3、第二开关管VT2；

具体地，所述第一电源VCC1通过第十三电阻R13连接第一比较器A1的反相端和第十二电阻R12的一端，第一比较器A1的同相端通过第二十电阻R20连接所述第二运放OP2的输出端，第一比较器A1的输出端连接第二开关管VT2的基极并通过第十四电阻R14连接第二电源VCC2，第二开关管VT2的集电极连接第三电源VCC3，第十二电阻R12的另一端连接地端。

在具体实施例中，上述第一比较器A1可选用LM393比较器；上述第十三电阻R13、第十二电阻R12和第一电源VCC1组成近距离阈值，作为使用者和显示屏近距离判断的依据；上述第二开关管VT2可选用NPN型三极管，用于控制警示电路的工作。

进一步地，所述近距离警示模块8还包括第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第三开关管VT3、第四开关管VT4、第五电容C5、第六电容C6、第一指示灯LED1；

具体地，所述第十五电阻R15的一端、第十六电阻R16的一端、第十七电阻R17的一端和第一指示灯LED1的阳极，第十五电阻R15的另一端连接第三开关管VT3的基极并通过第六电容C6连接第四开关管VT4的集电极和第十八电阻R18的一端，第十六电阻R16的另一端连接第三开关管VT3的集电极并通过第五电容C5连接第十七电阻R17的另一端和第四开关管VT4的基极，第四开关管VT4的发射极和第三开关管VT3的发射极均接地，第十八电阻R18的另一端连接第一指示灯LED1的阴极。

在具体实施例中，上述第三开关管VT3和第四开关管VT4可选用NPN型三极管，配合第六电容C6、第五电容C5、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18完成对第一指示灯LED1的闪烁控制。

本实用新型一种具有护眼功能的智能显示屏通过模式选择模块4进行模式选择，当第二按键开关S2被按下时，光照检测模块3进入工作，通过光敏三极管U4进行光照度检测，当光照度较高时，光敏三极管U4的阻值较小，使得脉冲发生器U3输出的脉冲信号的占空比较大，由背光驱动装置U5为显示屏提供较高的电能，使得显示屏的亮度增加，如果光照度较低时，光敏三极管U4的阻值变大，使脉冲信号的占空比较小，由背光驱动装置U5为显示屏提供较低的电能，使得显示屏的亮度减小，同时距离检测模块2通过红外接收管U1接收经过障碍物反射回来的红外线信号，以便检测出障碍物的距离，当使用者与显示屏较近时，超过近距离阈值，第一比较器A1控制第二开关管VT2导通，使得第三开关管VT3和第四开关管VT4进入工作，控制第一指示灯LED1的闪烁工作，以便提示使用者远离显示屏，同时如果由第一按键开关S1闭合时，距离检测模块2输出的信号控制脉冲控制模块5输出的脉冲信号的占空比，具体为，距离较近时，脉冲发生器U3的占空比较小，由背光驱动装置U5为显示屏提供较低的电能，使得显示屏的亮度减小，距离较远时，脉冲发生器U3的占空比较大，由背光驱动装置U5为显示屏提供较高的电能，使得显示屏的亮度增加，同时由近距离警示模块8进行近距离警示。

该具有护眼功能的智能显示屏直接通过光照度检测模块配合脉冲控制模块5和背光驱动模块6完成显示屏根据环境光强度对显示亮度的控制，无需复杂的计算且控制电路简单易行，同时还可由距离检测模块2配合脉冲控制模块5和背光驱动模块6完成显示屏根据使用者与显示屏的距离进行亮度调节，避免过近时亮度过高导致的眼疲劳，同时还有距离检测模块2配合近距离警示模块8完成近距离警示工作，避免使用者近距离观看显示屏显示的内容，提高显示屏的护眼功能，实用性较高。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种具有护眼功能的智能显示屏，其特征在于，

该具有护眼功能的智能显示屏包括：电源模块，距离检测模块，光照检测模块，模式选择模块，脉冲控制模块，背光驱动模块，显示模块，近距离警示模块；

所述电源模块，用于将输入的电能进行稳压处理；

所述距离检测模块，与所述脉冲控制模块连接，用于通过红外线测距电路检测显示屏与使用者之间的距离并输出红外线信号，用于通过隔离放大电路对红外线信号进行隔离放大处理并输出第一电压信号；

所述光照检测模块，与所述脉冲控制模块连接，用于通过光照检测电路检测环境光的亮度情况并输出第二电压信号；

所述模式选择模块，与所述电源模块、距离检测模块和光照检测模块连接，用于通过模拟开关电路控制所述第一电压信号和第二电压信号输入所述脉冲控制模块；

所述脉冲控制模块，与所述电源模块和模式选择模块连接，用于输出脉冲信号并根据接的收所述第一电压信号和第二电压信号改变脉冲信号的占空比；

所述背光驱动模块，与所述脉冲控制模块连接，用于接收所述脉冲控制模块输出的脉冲信号并调节背光驱动电路输出的电能；

所述显示模块，与所述背光驱动模块连接，用于根据背光驱动模块输出的不同的电能值进行亮度控制；

所述近距离警示模块，与所述距离检测模块连接，用于接收所述距离检测模块输出的第一电压信号并通过比较电路与设定的距离阈值进行比较，用于判断使用者和与显示屏的距离程度并控制警示电路进行警示。

2.根据权利要求1所述的一种具有护眼功能的智能显示屏，其特征在于，所述距离检测模块包括第一电阻、第二电阻、第一运放、红外接收管、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二运放、第七电阻、第十九电阻、第一开关管；

所述第一电阻的一端连接地端，第一电阻的另一端连接第一运放的反相端并通过第二电阻连接第一运放的输出端、第二运放的同相端和第五电阻的一端，第二运放的反相端通过第六电阻连接第二运放的输出端、第七电阻的一端和第十九电阻的一端，第七电阻的另一端和第五电阻的另一端均接地，第一运放的同相端连接第三电阻的一端、第四电阻的一端和红外接收管的阳极，红外接收管的阴极、第三电阻的另一端和第四电阻的另一端均接地，第十九电阻的另一端连接第一开关管的基极，第一开关管的集电极和发射极连接所述模式选择模块和脉冲控制模块。

3.根据权利要求2所述的一种具有护眼功能的智能显示屏，其特征在于，所述光照检测模块包括光敏三极管、第九电阻；所述模式选择模块包括第一模拟开关、第一按键开关、第二按键开关；

所述光敏三极管的集电极连接第一模拟开关的第八端，第一模拟开关的第三端连接所述第一模拟开关的第三端，光敏三极管的发射极连接第九电阻的第一端，第九电阻的第二端连接所述脉冲控制模块，第一模拟开关额的第五端通过第一按键开关连接所述电源模块和第二按键开关的一端，第二按键开关的另一端连接第一模拟开关的第六端，第一模拟开关的第四端和第九端连接所述脉冲控制模块。

4.根据权利要求3所述的一种具有护眼功能的智能显示屏，其特征在于，所述脉冲控制模块包括第十电阻、第八电阻、第一二极管、第二二极管、第三电容、第四电容、第十一电阻、脉冲发生器；

所述第十电阻的一端、脉冲发生器的第四端和第八端连接所述电源模块，第十电阻的另一端连接脉冲发生器的第七端、第二二极管的阳极、所述第一模拟开关的第四端和第九端，第二二极管的阴极连接第一二极管的阳极、脉冲发生器的第二端和第六端并通过第三电容连接地端，第一二极管的阴极连接所述第九电阻的第二端并通过第八电阻连接所述第一开关管的发射极，脉冲发生器的第五端通过第四电容连接脉冲发生器的第一端和地端，脉冲发生器的第三端连接第十一电阻的第一端，第十一电阻的第二端连接所述背光驱动模块。

5.根据权利要求4所述的一种具有护眼功能的智能显示屏，其特征在于，所述背光驱动模块包括背光驱动装置；所述显示模块包括显示屏；

所述背光驱动装置的输入端连接所述第十一电阻的第二端，背光驱动装置的输出端与显示屏连接。

6.根据权利要求5所述的一种具有护眼功能的智能显示屏，其特征在于，所述近距离警示模块包括第一电源、第二十电阻、第十三电阻、第十二电阻、第一比较器、第十四电阻、第二电源、第三电源、第二开关管；

所述第一电源通过第十三电阻连接第一比较器的反相端和第十二电阻的一端，第一比较器的同相端通过第二十电阻连接所述第二运放的输出端，第一比较器的输出端连接第二开关管的基极并通过第十四电阻连接第二电源，第二开关管的集电极连接第三电源，第十二电阻的另一端连接地端。

7.根据权利要求6所述的一种具有护眼功能的智能显示屏，其特征在于，所述近距离警示模块还包括第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第三开关管、第四开关管、第五电容、第六电容、第一指示灯；

所述第十五电阻的一端、第十六电阻的一端、第十七电阻的一端和第一指示灯的阳极，第十五电阻的另一端连接第三开关管的基极并通过第六电容连接第四开关管的集电极和第十八电阻的一端，第十六电阻的另一端连接第三开关管的集电极并通过第五电容连接第十七电阻的另一端和第四开关管的基极，第四开关管的发射极和第三开关管的发射极均接地，第十八电阻的另一端连接第一指示灯的阴极。

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