具有环境温度监护功能的LED显示屏控制电路的制作方法

本实用新型涉及LED显示屏领域，尤其涉及一种LED显示屏的控制电路。

背景技术：

LED：Light-Emitting Diode（发光二极管）

MCU：Microcontroller Unit（微控制单元）

LCD：Liquid Crystal Display（液晶显示器）

A/D：Analog-to-Digital Converter（模拟信号/数字信号转换）

I2C：Inter-IC bus（I2C总线）

LED显示屏凭借温度高、色彩丰富鲜艳的优势成为多种特殊场合应用的不二选择。如舞台背景显示屏需要适应有一定光照温度的环境，同时需要满足观众有一定的观看视觉距离，商业广告显示屏则需要呈现的视觉色彩丰富逼真、色温与周边环境气氛相搭配。

LED显示屏应用场合广泛，需要安装接入不同供电环境和自然环境的场合，当电路出现故障或环境温度较高时，容易影响灯珠的使用寿命、损害LED显示屏及其相关电路结构，造成不必要损失。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种具有环境温度监护功能的LED显示屏控制电路。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种具有环境温度监护功能的LED显示屏控制电路，包括：

温度信号采集模块，用于采集环境温度信号；

微控制器，所述微控制器集成有A/D转换模块和比较判断模块，所述A/D转换模块的输入端与温度信号采集模块的输出端连接，所述A/D转换模块的输出端与比较判断模块的输入端连接，所述比较判断模块用于将采集环境温度信号和参考信号比较后输出控制信号控制LED显示屏的工作状态；

数据输出模块，用于接收微控制器的控制信号并输出到LED显示屏；

电源输入模块，用于为微处理器提供工作电源。

优选的，所述温度信号采集模块为热敏电阻。

优选的，所述数据输出模块的输入端通过I2C总线与微控制器的输出端连接。

优选的，所述电源输入模块包括电压输入端口、电压调节器、电压输出端口和备用电池，所述电压调节器将电压输入端口输入的电压转换后输出到电压输出端口，所述备用电池用于在电压输入端口电压低时，输出电压到备用电池，所述电压输出端口输出电压为微处理器供电。

优选的，所述电源输入模块具体电路结构为：所述电压调节器的输入端连接到电压输入端口，所述电压输入端口通过两个滤波电容接地，所述电压调节器的输出端连接到电压输出端口，所述电压输出端口通过三个滤波电容接地；所述备用电池负极接地，正极通过一个由两个稳压二极管反向并联组成的支路连接到电压输出端口。

优选的，所述备用电池为锂电池。

优选的，还包括复位电路，所述复位电路的输出端与微处理器的输入端连接。

优选的，还包括LCD显示面板，所述LCD显示面板的输入端与微处理器的输出端连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过采集环境温度，并根据温度信号控制LED显示屏的工作状态，保护LED显示屏工作环境安全可靠，避免持续高温影响灯珠的使用寿命。同样还兼有保护供电开关电源的效用，而且电路结构简单，具有良好的经济和社会效益。

另外，本实用新型还通过利用系统电源和备用电池双保险供电，当供电不稳定或供电电压过低时，由备用电池给微处理器供电，更进一步保障了对LED显示屏温度的稳定而有效的控制。

本实用新型可广泛应用于各种LED显示屏。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

图1是本实用新型一种实施例的电路结构框图；

图2是本实用新型电源输入模块一种实施例的电路原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，一种具有环境温度监护功能的LED显示屏控制电路，包括：温度信号采集模块，用于采集环境温度信号；微控制器，微控制器集成有A/D转换模块和比较判断模块，A/D转换模块的输入端与温度信号采集模块的输出端连接，A/D转换模块的输出端与比较判断模块的输入端连接，比较判断模块用于将采集环境温度信号和参考信号比较后输出控制信号控制LED显示屏的工作状态；数据输出模块，用于接收微控制器的控制信号并输出到LED显示屏；电源输入模块，用于为微处理器提供工作电源。

本实施例中，温度信号采集模块为热敏电阻。该模块是用于实时采集LED显示屏箱体内部环境温度。温度探头采用热敏感度高的电阻，输出电流信号足以分辨0.1℃的精度要求。温度探头首先把环境温度信号转换为电流信号输出，然后使用集成电路将敏感电流信号转换为电压信号输出。输出的电压信号可以由微处理器内部自带的A/D转换模块转换为离散的数字信号。最后通过比较该环境温度值和设定的工作环境温度（参考信号）阈值，如果监测到的内部环境温度超过预设的工作环境温度值输出警告信息（也可设定连续时间范围，如连续10秒钟超过预设的工作环境温度值），如果出现了连续30秒钟的温度超标，则直接通过通信接口向显示屏发出停机命令并且将错误信息存储下来。温度故障只能通过人工复位操作才能解除。此功能能保护LED显示屏工作环境安全可靠，避免持续高温影响灯珠的使用寿命。同样还兼有保护供电开关电源的效用。显然的，使用单片机进行仅是一种优选的方案，也可以使用比较器电路（如由运算放大器组成的比较器电路），实现温度信号与参考信号的比较输出。

另外，微处理器还可以包括均值/去噪声运算模块，微处理器对多次采集的环境温度进行均值/去噪声运算后输出准确有效的环境温度值。也可以通过微处理器的运算处理单元对每个时间片段连续采集的温度值进行均值、去噪点运算，可以得到比较精确的LED显示屏内部工作环境温度。

本实施例中，数据输出模块的输入端通过I2C总线与微控制器的输出端连接。

如图2所示，电源输入模块包括电压输入端口VCC+5V、电压调节器U2（LM1117-3.3）、电压输出端口VCC_3.3V和备用电池BAT_3.3V，电压调节器U2将电压输入端口VCC+5V输入的电压转换后输出到电压输出端口VCC_3.3V，备用电池BAT_3.3V用于在电压输入端口VCC+5V电压低时，输出电压到备用电池BAT_3.3V，电压输出端口VCC_3.3V输出电压为微处理器供电。由于控制电路需要做成一个独立的系统,电源输入模块设计必须考虑到LED显示屏断电后仍然能够继续独立运行。该模块由一块3.3V的钮扣锂电池和一个5V转3.3V的电压调节器U2电路组成。在外部供电正常时主要由电压调节器U2供电。外部供电电源掉电或者电压低于3.0V时，电压调节器U2自动关闭输出，此时由锂电池给微处理器供电，保证微处理器不间断工作的能力。电源输入模块具体电路结构为：电压调节器U2的输入端连接到电压输入端口VCC+5V，电压输入端口VCC+5V通过两个滤波电容C9、C10接地，电压调节器U2的输出端连接到电压输出端口VCC_3.3V，电压输出端口VCC_3.3V通过三个滤波电容C11、C12、C13接地；电压调节器U2的接地端通过电阻R19接地。备用电池BAT_3.3V负极接地，正极通过一个由两个稳压二极管D5、D6反向并联组成的支路连接到电压输出端口VCC_3.3V。

本实施例中，备用电池为锂电池。

本实施例中，还包括复位电路，复位电路的输出端与微处理器的输入端连接。

本实施例中，还包括LCD显示面板，LCD显示面板的输入端与微处理器的输出端连接。LCD显示面板作为人机交互接口，可以字符实时显示周围环境温度值等信息。

本实用新型通过采集环境温度，并根据温度信号控制LED显示屏的工作状态，保护LED显示屏工作环境安全可靠，避免持续高温影响灯珠的使用寿命。同样还兼有保护供电开关电源的效用，而且电路结构简单，具有良好的经济和社会效益。

另外，本实用新型还通过利用系统电源和备用电池双保险供电，当供电不稳定或供电电压过低时，由备用电池给微处理器供电，更进一步保障了对LED显示屏的稳定而有效的控制。

本实用新型可广泛应用于各种LED显示屏。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。