专利名称：发光二极管显示模块亮度测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于测量发光二极管(LED)显示模块亮度的测量仪，属于自动化仪表技术。
LED显示模块的市场销售量非常大，但目前没有该类产品亮度的测量标准，各个企业生产的LED显示模块的技术参数各不相同，主要以选购LED管芯时的数据为依据，没有可比较性。LED显示模块的主要用途是制造LED电子显示屏。目前，测量LED显示模块亮度的方法是利用单片机设计一个扫描电路板，再利用一台照度计测量照度数值。对LED显示模块亮度测量存在的问题是①不能准确地测量模块的亮度数值，由于LED模块的红色、绿色和蓝色的波长范围比较大，照度计不能测量宽范围波长数值；②三种颜色的测量数值不能作为白色平衡配比依据；③不同的扫描电路、照度计有不同的测量数据；④模块的扫描频率、工作电流不可调整，仅有单一的数值。
本实用新型的目的在于提供一种可以准确测量LED显示模块亮度的测量仪，它能对红色、绿色、蓝色测量数值进行误差修正，测量数值可以作为白色平衡配比依据，能利用键盘设定模块的扫描频率、工作电流，频率、电流连续可调节。
本实用新型的测量仪由光电探测器、模块测试电路、显示器、键盘、电路板共同电气连接组装而成，其中，电路板上的电路包括颜色基准电路、转换电路、微机电路，其相互位置和连接关系为显示器与电路板上的微机电路相电气连接；键盘的控制连接线与电路板上微机电路相电气连接；光电探测器通过输出线与电路板上的转换电路相电气连接；转换电路与光电探测器、微机电路相电气连接；测试电路与机壳相连接，并与颜色基准电路、微机电路相电气连接。
在上述测量仪中，数码显示器由数码管L1～L7组成；键盘包括“功能”、“确认”、“红色”、“绿色”、“蓝色”、“电流”、“Lx”、“mCD”、“频率”、“红补偿”、“绿补偿”、“蓝补偿”按键，按键由开关K1～K12组成，其中“功能”、“频率”、“红色”、“绿色”、“蓝色”按键有对应的指示灯通过微机电路间接与其连接，指示灯由D1～D8组成；微机电路由IC101～IC112组成，其中，单片机电路由IC1、电阻R1、电容C1、晶体Y1电气连接构成；接口电路由IC102～IC109电气连接构成；键盘/显示接口电路由IC110、译码电路IC111、总线驱动电路IC112电气连接构成；颜色控制电路由集成稳压电源IC201～IC206、非易失性数控电位器IC207～IC212、电位器W1～W6电气连接构成；光电探测器由EH1电气连接构成；转换电路由电阻R2～R4、电位器W7、运算放大器IC213、A/D转换器IC214电气连接构成；模块测试电路由运算放大器电路IC401～IC592、三极管Q1～Q192、电阻R301～R492、模拟开关电路IC301～IC364、数据锁存器电路IC365～IC388、三-八译码电路IC389、三极管集成电路IC593～IC600电气连接构成。
本实用新型测量仪的工作流程与原理如下(1)通过键盘设置被测量LED显示模块的颜色和波长、工作电流、扫描频率数值输入给微机；(2)微机控制和调整颜色控制电位器，得到程控颜色恒流源电流，对LED显示模块恒流供电，LED通过恒流时点亮，程控电流调整结束；(3)微机控制扫描频率，对测试电路进行控制、扫描，LED显示模块全部点亮，准备测试；(4)光电探测器测量LED显示模块的亮度，微机根据事先设置的波长数值，对测量数据进行误差补偿，得到准确的数值；(5)照度数值被输出到照度数码显示器进行显示。
在上述工作流程中，步骤(1)的具体操作是先接通电源，通过键盘设定被测量LED显示模块的颜色和波长、工作电流、扫描频率根据测量LED显示模块的颜色，按“红色”或“绿色”或“蓝色”键，有对应的“红色”、“绿色”、“蓝色”指示灯点亮，照度显示器的第一位闪烁，按“功能”键后，“功能”指示灯亮，数字0～9键有效，再按相应的数字键，每按一次数字键，闪烁位后移一次，四位循环，按“确定”键，“功能”指示灯灭，颜色和波长设置完成；按“频率”键，有“频率”指示灯点亮，此时工作电流显示器显示扫描频率，若改变此数值，按“功能”键后，“功能”指示灯亮，数字0～9键有效，再按相应的数字键，从第一位开始每按一次数字键，闪烁位就后移一次，三位循环，按“确定”键，设置完成，“频率”指示灯灭；按“电流”键，工作电流显示器首位闪烁，利用“功能”、0～9键、“确定”键设置电流数值。
本实用新型与现有技术相比有如下的优点和效果(1)测量精度准确，测量不同波长模块有修正；(2)LED显示模块的工作电流准确、连续可调；(3)显示扫描频率连续可调。
下面结合说明书附图和具体的实施方式对本实用新型进一步加以说明
图1是本实用新型的外型结构示意图；图2为本实用新型的电路连接方框图；图3是本实用新型的工作原理方框图；图4是本实用新型的微机电路及数码显示器、键盘、指示灯的对应电路图；图5是本实用新型的颜色基准电路、光电探测器、转换电路图；图6是本实用新型的测试电路图。
在图1中，1为光电探测器，2被测量LED显示模块，3为LED显示模块测试板，4为控制键盘，5为显示频率灯，6为功能显示灯，7为模块工作电流显示灯，8为模块工作电流数码显示器，9为机壳，10为测量照度数码显示器，11为补偿指示灯，12为Lx显示单位灯，13为红色显示灯，14为绿色显示灯，15为蓝色显示灯，16为探测器引线，17为测试板引线。
在图1中，电路板固定安装于机壳9内，数码显示器8和10、指示灯5～7和11～15安装于机壳的前面板上部并与电路板上的显示驱动电路相电气连接，键盘4安装于机壳的前面板上，其控制连接线与电路板上单片机电路相电气连接，光电探测器1通过输出线与机壳9相互连接，并与电路板上的转换电路相电气连接，转换电路与光电探测器1、微机电路相电气连接，LED显示模块测试板与机壳9相连接，并与颜色基准电路、单片机接口电路相电气连接。显示灯5、6、7、11、12、13、14、15安装在机壳的前面板上，分别与电路板上的接口电路相电气连接。
由图2显示，LED显示模块与测试电路相电气连接，光电探测器的输出线与转换电路的输入线相电气连接，转换电路的输出线与微机电路相电气连接，测试电路的输入线与颜色基准电路的输出线相电气连接，颜色基准电路与微机电路相电气连接，键盘与微机电路相电气连接，指示灯电路与微机电路相电气连接，数码显示器与微机电路相电气连接。
由图3可知，本实用新型的工作流程是通过键盘设置被测量LED显示模块的波长、扫描频率、控制电流数值，微机控制和调整颜色控制电位器，得到程控颜色恒流源电流，对LED显示模块恒流供电，LED通过恒流时点亮，微机控制扫描频率，对测试电路进行控制、扫描，LED显示模块全部点亮，微机控制光电探测器测量LED显示模块的亮度，根据事先设置的波长数值，对测量数据进行误差补偿，得到比较准确的数值，输出测量数值。
在图4、5、6中，标号相同的线相互连接。
由图4可见，微机电路由IC101～IC110组成单片机电路由IC1、电阻R1、电容C1、晶体Y1电气连接构成；接口电路由IC102～IC109电气连接构成；键盘/显示接口电路由IC110电气连接构成；键盘按键由K1～K12按键电气连接构成；指示灯由D1～D8组成；数码显示器由数码管L1～L7电气连接构成。
由图5显示，颜色控制电路由集成稳压电源IC201～IC206、非易失性数控电位器IC207～IC212、电位器W1～W6电气连接构成，光电探测器由EH1电气连接构成；转换电路由电阻R2～R4、电位器W7、运算放大器IC213、A/D转换器IC214电气连接构成。
由图6显示，测试电路由运算放大器电路IC401～IC592、三极管Q1～Q192、电阻R301～R492、R501～R692电气连接构成、模拟开关电路IC301～IC364、数据锁存器电路IC365～IC388、三-八译码电路IC389、三极管集成电路IC593～IC600电气连接构成。
本实用新型的制作以及各元器件要求如下(1)机壳及面板可选用塑料或其它金属材料，按照图1用通用的方法加工；(2)LED显示器选用LED数码管或液晶显示器，数码管型号是BS312100，液晶显示器的型号是LP133×7；(3)按图3、4、5绘制印刷电路板，然后选择元器件进行焊接及安装调试，其中，IC101可选单片机AT89C51电路，IC102～IC106可选MC74F373电路，IC107可选MC74F245电路，IC108、IC109可选MC3487电路，IC110可选显示及键盘接口电路8279，IC201～IC206精密稳压电源电路AD582，IC202～IC207可选非易失性数控电位器，W1～W6可选3296型号，Z1可选AD580型号，IC213可选OP07型号，IC214可选ICL7135，Q1～Q192可选三极管9013型号，IC301～IC364可选模拟开关电路MC4503型号，IC365～IC388可选MC74HC595A，IC389可选MC74HC138，IC593～IC600可选4953，光电探测器可选GT106；(4)安装调试好的电路板装于机壳内，并把相响应部分分别进行连接。
权利要求1.一种发光二极管显示模块亮度测量仪，由光电探测器、模块测试电路、显示器、键盘、电路板共同电气连接组装而成，其中，电路板上的电路包括颜色基准电路、转换电路、微机电路，其相互位置和连接关系为显示器与电路板上的微机电路相电气连接；键盘的控制连接线与电路板上微机电路相电气连接；光电探测器通过输出线与电路板上的转换电路相电气连接；转换电路与光电探测器、微机电路相电气连接；测试电路与机壳相连接，并与颜色基准电路、微机电路相电气连接。
2.如权利要求1所述的测量仪，其特征在于数码显示器由数码管L1～L7组成；键盘包括“功能”、“确认”、“红色”、“绿色”、“蓝色”、“电流”、“Lx”、“mCD”、“频率”、“红补偿”、“绿补偿”、“蓝补偿”按键，按键由开关K1～K12组成，其中“功能”、“频率”、“红色”、“绿色”、“蓝色”按键有对应的指示灯通过微机电路间接与其连接，指示灯由D1～D8组成；微机电路由IC101～IC112组成，其中，单片机电路由IC1、电阻R1、电容C1、晶体Y1电气连接构成；接口电路由IC102～IC109电气连接构成；键盘/显示接口电路由IC110、译码电路IC111、总线驱动电路IC112电气连接构成；颜色控制电路由集成稳压电源IC201～IC206、非易失性数控电位器IC207～IC212、电位器W1～W6电气连接构成；光电探测器由EH1电气连接构成；转换电路由电阻R2～R4、电位器W7、运算放大器IC213、A/D转换器IC214电气连接构成；模块测试电路由运算放大器电路IC401～IC592、三极管Q1～Q192、电阻R301～R492、模拟开关电路IC301～IC364、数据锁存器电路IC365～IC388、三-八译码电路IC389、三极管集成电路IC593～IC600电气连接构成。
3.如权利要求2所述的测量仪，其特征在于所述的LED显示器选用BS312100型号的LED数码管或LP133×7型号的液晶显示器；IC101选用单片机AT89C51电路；IC102～IC106选用MC74F373电路；IC107选用MC74F245电路；IC108、IC109选用MC3487电路；IC110选用显示及键盘接口电路8279；IC201～IC206选用精密稳压电源电路AD582；IC202～IC207选用非易失性数控电位器；W1～W6选用3296型号；Z1选用AD580型号；IC213选用OP07型号；IC214选用ICL7135；Q1～Q192选用三极管9013型号；IC301～IC364选用模拟开关电路MC4503型号；IC365～IC388选用MC74HC595A；IC389选用MC74HC138；IC593～IC600选用4953；光电探测器选用GT106。
专利摘要发光二极管显示模块亮度测量仪，由光电探测器、模块测试电路、显示器、键盘、电路板共同电气连接组装而成，其中，电路板上的电路包括颜色基准电路、转换电路、微机电路。本实用新型能对红色、绿色、蓝色测量数值进行误差修正，测量数值可以作为白色平衡配比依据，能利用键盘设定模块的扫描频率、工作电流、频率、电流连续可调节。
文档编号G01J1/40GK2546865SQ0222696
公开日2003年4月23日 申请日期2002年4月19日 优先权日2002年4月19日
发明者郭志友, 孙慧卿 申请人:华南师范大学