一种自动调节led显示亮度的方法与装置以及电子秤的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种自动调节LED显示亮度的方法与装置以及包含该装置的电子秤，所述方法包括：计算步骤，用于将峰值电压的低压阈值与驱动LED的扫描脉冲带宽最大值相乘，作为基础值；检测步骤，用于实时检测当前峰值电压；比较步骤，用所检测的当前峰值电压去除所述基础值得到的结果与可用于驱动LED的若干带宽相比较，以确定最接近的带宽；以及调整步骤，用于将驱动LED的带宽调整为所确定的最接近的带宽。按照本发明实施例的自动调节LED显示亮度的方法与装置以及包含该装置的电子秤，可使LED显示器在不同的电压情况下显示亮度相对一致，且不影响系统电压的使用范围。
【专利说明】
一种自动调节LED显示亮度的方法与装置以及电子秤
技术领域
[0001]本发明涉及一种自动调节LED显示亮度的方法与装置，特别是涉及一种用于电子秤的自动调节LED显示亮度的方法与装置。
【背景技术】
[0002]目前市售的使用LED作为显示屏的电子秤，大多使用数码管驱动芯片来驱动LED显示。数码管驱动芯片通过接收主芯片M⑶发出的显示控制命令，来控制LED显示的开关以及键扫描的脉冲宽度。设置的脉冲宽度值越大，LED显示亮度等级越高。目前，电子秤设置驱动芯片的脉冲宽度一般是最大值且固定不变。当电池电压供电给驱动芯片，供电电压处于驱动芯片正常工作所需的电压范围时，LED的显示亮度会处于最亮的状态，功耗较大，造成电量的浪费，同时减少了电池的使用寿命。然而，当供电电压小于驱动芯片正常工作所需的电压范围时，LED的显示亮度会随着驱动芯片所分得的电压的降低而逐渐变暗，出现不同电压显示亮度不一致的情况。
[0003]为了解决上述问题，一种方法是将小于电子秤驱动芯片正常工作所需的最低电压值设为低压阈值VI，当电池电压低于设定的阈值Vl时，电子秤将提示低压警告然后关机，停止工作。这种方法虽然可以保证LED显示亮度的相对一致性，但其电池电压的使用范围为电压满量程减去VI，缩小了电池电压的使用范围。
[0004]还有一种方法是，将电池电压经过降压稳压器稳压后再供电给电子秤的驱动芯片，但需要设置低电压警告阈值(其略大于或等于稳压器规定的输出电压)。通过实时比较当前电池电压提供给稳压器输入端的电压与低电压阈值的大小，以防止稳压器输入端电压小于稳压器额定输出电压而导致稳压器不起稳压作用，使得稳压器实际输出电压随着稳压器输入端电压的降低而降低，导致LED显示亮度逐渐变暗的情况发生。这样，电池电压的使用范围为电压满量程减去低电压警告阈值，当选用的稳压器额定输出电压值越高时，低电压警告阈值也越高，LED显示亮度会偏亮且系统电压的使用范围越小。当选用的稳压器额定输出电压值过低时，LED显示亮度会偏暗，会影响示数的显示效果，影响用户的识读。另外，稳压器本身还会消耗电能，降低了电池的使用寿命。
[0005]因此，需要寻找一种可以使电子秤LED屏显示亮度适中，在不同的电压情况下显示亮度相对一致且不影响系统电压的使用范围的自动调节LED显示亮度的方法与装置。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种能够自动调节LED显示亮度的方法与装置以及包含该装置电子秤。为了实现这一目的，本发明所采取的技术方案如下。
[0007]按照本发明实施例的第一方面，提供一种自动调节LED显示亮度的方法，包括:计算步骤，用于将峰值电压的低压阈值与驱动LED的扫描脉冲带宽最大值相乘，作为基础值；检测步骤，用于实时检测当前峰值电压;比较步骤，用所检测的当前峰值电压去除所述基础值得到的数值与可用于驱动LED的若干带宽分别进行比较，以确定最接近的带宽；以及调整步骤，用于将驱动LED的带宽调整为所确定的最接近的带宽。
[0008]按照本发明实施例的第二方面，还是提供一种自动调节LED显示亮度的方法，包括:计算步骤，用于将峰值电压的低压阈值与驱动LED的扫描脉冲带宽最大值相乘，作为基础值;检测步骤，用于实时检测当前峰值电压；比较步骤，将所检测的当前峰值电压与可用于驱动LED的若干带宽分别去除所述基础值得到的若干数值分别进行比较，以确定最接近所检测的当前峰值电压的数值；以及调整步骤，用于将驱动LED的带宽调整为所确定的最接近所检测的当前峰值电压的数值所对应的带宽。
[0009]按照再一个实施例，可选的是，所述的自动调节LED显示亮度的方法还包括定时步骤，用于使所述检测步骤按照预定时间间隔进行检测。
[0010]按照又一个实施例，可选的是，所述的自动调节LED显示亮度的方法还包括判断步骤，用于判断实时检测的当前峰值电压是否低于峰值电压的低压阈值，如果是，则结束进程并关机;如果当前峰值电压不低于峰值电压的低压阈值，则进程继续。
[0011]按照另一个实施例，优选的是，在所述比较步骤中，所比较的数值之差的绝对值最小为最接近。
[0012]按照本发明实施例的第三方面，提供一种自动调节LED显示亮度的装置，包括:计算模块，用于将峰值电压的低压阈值与驱动LED的扫描脉冲带宽最大值相乘，作为基础值；检测模块，用于实时检测当前峰值电压;比较模块，用所检测的当前峰值电压去除所述基础值得到的结果与可用于驱动LED的若干带宽分别进行比较，以确定最接近的带宽；以及调整模块，用于将驱动LED的带宽调整为所确定的最接近的带宽。
[0013]按照另一个实施例，可选的是，所述比较模块还可配置成将所检测的当前峰值电压与可用于驱动LED的若干带宽分别去除所述基础值得到的若干数值分别进行比较，以确定最接近所检测的当前峰值电压的数值；同时，调整模块配置成将驱动LED的带宽调整为所确定的最接近所检测的当前峰值电压的数值所对应的带宽。
[0014]按照再一个实施例，可选的是，所述的自动调节LED显示亮度的装置还包括定时模块，用于使所述检测模块按照预定时间间隔进行检测。
[0015]按照又一个实施例，可选的是，所述的自动调节LED显示亮度的装置还包括判断模块，用于判断实时检测的当前峰值电压是否低于峰值电压的低压阈值，如果是，则结束进程并关机。
[0016]按照本发明实施例的第四方面，提供一种电子秤，包括按照本发明实施例的第三方面所述的自动调节LED显示亮度的装置
按照本发明实施例的自动调节LED显示亮度的方法与装置以及包含该装置的电子秤，可以使LED显示器显示亮度适中，在不同的电压情况下显示亮度相对一致，且不影响系统电压的使用范围。
[0017]下面将结合附图并通过实施例对本发明进行具体说明，其中相同或基本相同的部件采用相同的附图标记指示。
【附图说明】
[0018]图1示出了LED输出光通量随时间线性变化的示意图； 图2是人眼感受的LED输出光通量随时间线性变化的示意图；
图3是按照本发明一个实施例的自动调节LED显示亮度的方法的示意性流程图；
图4是按照本发明一个实施例的自动调节LED显示亮度的方法来确定带宽的示意图；
图5是按照本发明一个实施例的自动调节LED显示亮度的装置的示意性结构框图；
图6是按照本发明一个实施例的结合处理器实现的自动调节LED显示亮度的装置的示意性结构框图。
【具体实施方式】
[0019]相同情况下，LED实际功率越大，LED的显示亮度越亮。在电压相同的情况下，选择不同的驱动LED的脉冲宽度，LED的显示亮度不同；其中脉冲宽度中的“宽度”，是指脉冲高电平的时间，即LED的导通时间；LED的导通时间的长短会影响LED的平均电流;在其他条件相同的情况下，选择不同的脉冲宽度，脉冲的频率是不变的；因此，选择的脉冲宽度越大，脉冲的高电平时间越长，进而LED的导通时间越长，LED的平均电流越大，LED的实际功率也就越大，LED的亮度也就越亮。在电压不同的情况下，选择相同的脉冲宽度，LED的显示亮度不同；选择相同的脉冲宽度时，LED的平均电流一样;当电压越大时，LED的实际功率越大，LED的显不壳度越壳。
[0020]占空比是指脉冲高电平时间与脉冲周期之比。LED驱动是恒流的，而脉冲宽度所调节的仅仅是修改恒流电流与断流的时间比，所以占空比与光通量的输出是线性关系。LED输出光通量随时间线性变化，如图1所示。但是，人眼感受的却不是线性的，如图2所示，在灯光微亮区，很小的光通量改变也让人眼感到光通量变化很大;而在比较明亮的区域，很大的光通量跳跃，人眼感觉到的光通量变化不大。
[0021]因此，根据上面所述，在不同的电池电压状态下，通过选择适当的脉冲宽度，可使LED显示亮度处于光通量比较大的适宜的区域且保持亮度相对一致。
[0022]如图3所示，是按照本发明一个实施例的自动调节LED显示亮度的方法的示意性流程图，主要包括:计算步骤100，检测步骤104，比较步骤108，以及调整步骤110;此外，在另一个实施例中，还可选地包括定时步骤102;在又一个实施例中，还可选地包括判断步骤106。
[0023]其中计算步骤100用于将峰值电压的低压阈值与驱动LED的扫描脉冲带宽最大值相乘，作为基础值。定时步骤102用于使所述检测步骤按照预定时间间隔进行检测。检测步骤104用于实时检测当前峰值电压。判断步骤106用于判断实时检测的当前峰值电压是否低于峰值电压的低压阈值，如果是，则结束进程并关机。
[0024]在比较步骤108中，按照一个实施例，用所检测的当前峰值电压去除所述基础值得到的数值与可用于驱动LED的若干带宽分别进行比较，以确定最接近的带宽;在另一个实施例，在比较步骤108中，先用可用于驱动LED的若干带宽分别去除所述基础值，得到相应的若干数值，将所检测的当前峰值电压与所得到的若干数值分别进行比较，以确定最接近所检测的当前峰值电压的数值。其中在所述比较步骤中，优选的是，按照一个实施例，如果所比较的数值之差的绝对值最小，则为最接近。
[0025]在调整步骤110中，按照一个实施例，用于将驱动LED的带宽调整为所确定的最接近的带宽;或者，按照另一个实施例，调整步骤110用于将驱动LED的带宽调整为所确定的最接近所检测的当前峰值电压的数值所对应的带宽。
[0026]在一个选用数码管驱动芯片TM1620的实例中，可设置的脉冲宽度值有1/16、2/16、4/16、10/16、11/16、12/16、13/16、14/16共八种;可按照上述实施例的方法，根据向系统供电的当前电池电压的状态，通过MCU控制数码管驱动芯片来选择相应的脉冲宽度来调节LED显示亮度，从而实现在不同电压情况下LED显示亮度相对一致。如图4所示，横坐标表示系统当前的电池电压(即峰值电压)，纵坐标为输出电压均值(即峰值电压与脉冲宽度的乘积)，斜线的斜率代表不同脉冲宽度值，其中为了清楚起见只示出了部分脉冲宽度(即10/16、11/16、12/16、13/16、14/16)在该坐标系中的图形，并以此为例进行说明。其中低压阈值不受驱动芯片正常工作所需的最低电压值影响，其大小可设置为乘以最大脉冲宽度时，LED显示亮度为所能接受的最暗程度，可根据不同的驱动芯片通过实验确定。在该实例中，系统电压满量程例如为6V，系统低压阈值设置为3.6V比较适当；在峰值电压达到系统低压阈值时，选用最大的脉冲宽度值即14/16。因此，将系统低压阈值(即峰值电压最小值)的输出电压均值作为基础值，可计算得到当前系统的基础值=3.6V X 14/16=3.15 V(步骤100)，其在图4中为平行于横坐标轴的一条直线。
[0027]检测当前峰值电压时，可随机进行，但优选的是在一个实施例中，按照预定时间间隔(例如I至10秒左右，等等)定时检测当前峰值电压(步骤102)。假设在某次检测中得到的当前峰值电压为3.4V(步骤104)，由于可判定该当前峰值电压小于低压阈值3.6V，于是结束进程并关机(步骤106);假设在某次检测中得到的当前峰值电压为4.18V，可判定该当前峰值电压不小于低压阈值3.6V，进程继续；于是，用该当前峰值电压4.18V去除基础值等于0.7535(即12.06/16)，将该数值与可用的八种脉冲宽度数值(1/16、2/16、4/16、10/16、11/16、12/16、13/16、14/16)，显然与12/16最接近(步骤108)，即两者之差的绝对值0.00375为最小;于是，在M⑶的控制下，通过数码管驱动芯片将驱动LED的脉冲宽度调整为12/16(步骤110)。
[0028]在又一个实施例中，还可以用可用的若干带宽去除基础值得到若干相应电压值，如图4中所示，带宽W4=14/16对应的电压U4=3.6V，带宽W3=13/16对应的电压U3=3.88V，带宽W2=12/16对应的电压U2=4.2V，带宽1=11/16对应的电压Ui=4.58V，……；假设在某次检测中得到的当前峰值电压亦然为4.18 V，将该值与电压值(U4，U 3，U 2，U i，……)分别进行比较，显然最接近的是U2(步骤108)，即两者之差的绝对值0.02为最小；于是，在M⑶的控制下，通过数码管驱动芯片将驱动LED的脉冲宽度调整为U2对应的带宽12/16(步骤110)。在其他实施例中，还可以在芯片内预存电压-脉冲宽度值信息表，通过查表的方式，实时检测当前的峰值电压，然后比较当前的峰值电压与表中哪个数值最接近，则采用最接近数值所对应的脉冲宽度值。
[0029]如图5所示，是按照本发明一个实施例的自动调节LED显示亮度的装置500的示意性结构框图，主要包括:计算模块200，检测模块204，比较模块208，以及调整模块210;此外，在另一个实施例中，还可选地包括定时模块202;在又一个实施例中，还可选地包括判断模块206。这些模块可以通过软件、硬件、固件或者其组合来实现。其中:
-计算模块200用于执行步骤100，将峰值电压的低压阈值与驱动LED的扫描脉冲带宽最大值相乘，作为基础值；
-定时模块202用于执行步骤102，使检测步骤按照预定时间间隔进行检测；定时模块可选用各种定时器，或者选用由晶振组成的时钟电路，定时向检测模块发送信号； -检测模块204用于执行步骤104，实时检测当前的峰值电压;检测模块可选用感应放大器和电阻构成的放大电路，接在定时模块与比较模块之间，通过接收定时模块提供的定时信号，定时检测当前的峰值电压，并将检测到的峰值电压输出到比较模块；
-判断模块206用于执行步骤106，判断实时检测的当前峰值电压是否低于峰值电压的低压阈值，如果是，则结束进程并关机；
-比较模块208用于执行步骤108，用所检测的当前的峰值电压去除所述基础值得到的数值与可用于驱动LED的若干带宽分别进行比较，以确定最接近的带宽；或者，将所检测的当前峰值电压与可用于驱动LED的若干带宽分别去除所述基础值得到的若干数值分别进行比较，以确定最接近所检测的当前峰值电压的数值；比较模块接在检测模块与调整模块之间，可选用电压比较器，将所检测的当前峰值电压与可用于驱动LED的若干带宽分别去除所述基础值得到的若干电压值分别进行比较;也可选用数值比较器，用所检测的当前的峰值电压去除所述基础值得到的数值与可用于驱动LED的若干带宽分别进行比较；以及-调整模块210用于执行步骤110，将驱动LED的带宽调整为所确定的最接近的带宽。
[0030]按照上述实施例的自动调节LED显示亮度的装置可以实现在各种电子秤中，并且可以结合电子秤的处理器、数码管驱动芯片、LED显示模块等来实现。如图6所示，是按照一个实施例的结合处理器实现的自动调节LED显示亮度的装置的示意性结构框图，其中处理器200’可配置成起到计算模块、判断模块、比较模块以及调整模块的全部或部分作用，定时模块202与处理器200’相连接来提供定时信号，检测模块204在处理器200’的控制下按照预定时间间隔实时检测峰值电压；在处理器200’的控制下，通过数码管驱动模块212将驱动LED显示模块214的带宽调整到所确定的适当数值。其中处理器200’包括但不限于CPU、DSP、PLC、MCU、或单片机等等。
[0031]以上通过具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等，例如将上述实施例中的一个步骤或模块分为两个或更多个步骤或模块来实现，或者相反，将上述实施例中的两个或更多个步骤或模块的功能放在一个步骤或模块中来实现。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语，并不是限制，仅仅是为了便于描述。此外，以上多处所述的“一个实施例”、“另一个实施例”等等表示不同的实施例，当然也可以将其全部或部分结合在一个实施例中。
【主权项】
1.一种自动调节LED显示亮度的方法，其特征在于，包括: 计算步骤，用于将峰值电压的低压阈值与驱动LED的扫描脉冲带宽最大值相乘，作为基础值； 检测步骤，用于实时检测当前峰值电压； 比较步骤，用所检测的当前峰值电压去除所述基础值得到的数值与可用于驱动LED的若干带宽分别进行比较，以确定最接近的带宽；以及 调整步骤，用于将驱动LED的带宽调整为所确定的最接近的带宽。2.—种自动调节LED显示亮度的方法，其特征在于，包括: 计算步骤，用于将峰值电压的低压阈值与驱动LED的扫描脉冲带宽最大值相乘，作为基础值； 检测步骤，用于实时检测当前峰值电压； 比较步骤，将所检测的当前峰值电压与可用于驱动LED的若干带宽分别去除所述基础值得到的若干数值分别进行比较，以确定最接近所检测的当前峰值电压的数值;以及 调整步骤，用于将驱动LED的带宽调整为所确定的最接近所检测的当前峰值电压的数值所对应的带宽。3.如权利要求1或2所述的自动调节LED显示亮度的方法，其特征在于，还包括: 定时步骤，用于使所述检测步骤按照预定时间间隔进行检测。4.如权利要求1或2所述的自动调节LED显示亮度的方法，其特征在于，还包括: 判断步骤，用于判断实时检测的当前峰值电压是否低于峰值电压的低压阈值，如果是，则结束进程并关机。5.如权利要求1或2所述的自动调节LED显示亮度方法，其特征在于:在所述比较步骤中，所比较的数值之差的绝对值最小为最接近。6.—种自动调节LED显示亮度的装置，其特征在于，包括: 计算模块，用于将峰值电压的低压阈值与驱动LED的扫描脉冲带宽最大值相乘，作为基础值； 检测模块，用于实时检测当前峰值电压； 比较模块，用所检测的当前峰值电压去除所述基础值得到的数值与可用于驱动LED的若干带宽分别进行比较，以确定最接近的带宽；以及 调整模块，用于将驱动LED的带宽调整为所确定的最接近的带宽。7.如权利要求6所述的自动调节LED显示亮度的装置，其特征在于:所述比较模块还可配置成将所检测的当前峰值电压与可用于驱动LED的若干带宽分别去除所述基础值得到的若干数值进行比较，以确定最接近所检测的当前峰值电压的数值;同时，调整模块配置成将驱动LED的带宽调整为所确定的最接近所检测的当前峰值电压的数值所对应的带宽。8.如权利要求6或7所述的自动调节LED显示亮度的装置，其特征在于，还包括: 定时模块，用于使所述检测模块按照预定时间间隔进行检测。9.如权利要求6或7所述的自动调节LED显示亮度的装置，其特征在于，还包括: 判断模块，用于判断实时检测的当前峰值电压是否低于峰值电压的低压阈值，如果是，则结束进程并关机。10.—种电子秤，其特征在于:包括如权利要求6至9中任一项所述的自动调节LED显示亮度的装置。
【文档编号】G01G23/36GK105895012SQ201610491971
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】肖丽霞
【申请人】广东乐心医疗电子股份有限公司