一种能根据环境光线调节显示屏亮度的led显示系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种能根据环境光线调节显示屏亮度的LED显示系统，包括LED灯阵列、单片机和LED驱动模块，LED驱动模块采用至少一片MBI5026CF芯片级连构成，MBI5026CF芯片具有一个输出电流控制端口OE；所述单片机包含一个PWM波发生器模块；所述单片机的输入口与光线强度检测传感器的数据输出端相连接，所有MBI5026CF芯片的输出电流控制端口OE均与所述PWM波发生器模块的输出端相连接。本实用新型具有能根据环境光线强度灵活调整显示屏显示亮度的优点。
【专利说明】一种能根据环境光线调节显示屏亮度的LED显示系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种LED显示系统，具体是一种能根据环境光线调节显示屏亮度的LED显示系统，属于电子【技术领域】。
【背景技术】
[0002]LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。由于它具有色彩鲜艳、亮度高、寿命长、工作稳定可靠等优点，在许多行业都得到了广泛的应用，如在车站、码头、商场、银行等公共场所将LED显示屏用于信息发布。
[0003]在这些普通应用中对显示屏的亮度调节没有特别的要求，只要能清晰显示即可。
[0004]但是对于高速公路上的动态巡逻警车上的路况综合信息显示系统或者高速公路上路旁的路况提示系统中的显示屏幕，则对屏幕亮度的适应性调节具有较高的要求；其原因在于在以上应用环境中让车辆驾驶员在任何光线条件下都能清楚观察到显示信息非常重要，然而环境光线强度会受到很多因素的影响，例如天气、时间段、或者污染其他、粉尘等等，而要使驾驶员在任何状况下都能清楚观察到显示屏的显示信息就必须使得显示屏能够根据完全环境光线强度调节其自身显示亮度。
[0005]现有技术中，对显示屏进行驱动所采用串入并出驱动芯片(其并行输出口与显示屏的驱动信号接收端相连接)，诸如MBI5026CF芯片是应用最为广泛的驱动芯片之一，此类芯片往往具有一个能控制并行输出端口输出电流的端口，例如MBI5026CF芯片的R_EXT管脚，在R_EXT管脚与地之间接入阻止不同的电阻则可以调节MBI5026CF芯片输出电流的大小，从而调节显示屏的亮度。但是由于该电阻为固定电阻，无法根据环境光线强度调节此固定电阻的阻值。因此现有技术中的显示屏驱动控制系统存在难以根据环境光线强度灵活调整显示屏显示亮度的缺陷。
实用新型内容
[0006]针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是:怎样提供一种根据环境光线强度灵活调整显示屏显示亮度的LED显示系统。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案。
[0008]一种能根据环境光线调节显示屏亮度的LED显示系统，包括LED灯阵列、单片机和LED驱动模块，其特征在于:
[0009]所述LED驱动模块的串行数据输入端与单片机的输出口相连接，LED驱动模块的各个并行数据输出端分别与LED灯阵列的各个驱动信号接收端口对应相连接；
[0010]所述LED驱动模块采用至少一片MBI5026CF芯片级连构成，所述MBI5026CF芯片具有一个输出电流控制端口 OE ；
[0011]所述单片机包含一个PWM波发生器模块；所述单片机的输入口与光线强度检测传感器的数据输出端相连接，所述光线强度检测传感器能检测外界环境的光线强度；
[0012]所有MBI5026CF芯片的输出电流控制端口 OE均与所述PWM波发生器模块的输出端相连接。
[0013]相比现有技术，本实用新型具有如下优点:
[0014]本实用新型中所有MBI5026CF芯片的输出电流控制端口 OE均与PWM波发生器模块的输出端相连接，MBI5026CF芯片的输出电流控制端口 OE接收到高电平时，芯片内部的输出驱动器被使能有效，有驱动电流从MBI5026CF芯片的输出端口流出，而当MBI5026CF芯片的输出电流控制端口 OE接收到低电平时，芯片内部的输出驱动器被使能无效，没有驱动电流从MBI5026CF芯片的输出端口流出，本实用新型中的PWM波发生器模块的输出端向MBI5026CF芯片的输出电流控制端口 OE发送PWM波便会使得MBI5026CF芯片的输出电流处于交替流出和斩断状态，如果PWM波高电平持续时间长则电流供给时间长，显示屏幕亮度高，而如果PWM波高电平持续时间短，显示屏幕亮度就低(实际上显示屏幕内的LED灯会交替亮灭，但是交替的时间间隔足够短的话，人眼观察到的显示画面却是稳定的)，而PWM波高电平持续时间(占空比)是可以根据光线强度检测传感器输出调整的，因而相比现有技术中在MBI5026CF芯片的R_EXT管脚与地之间接入固定电阻难以调节MBI5026CF芯片输出电流的大小的技术方案相比，本实用新型具有能根据环境光线强度灵活调整显示屏显示亮度的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的电路结构图；
[0016]图2为本实用新型中可用于构成其显示屏幕的五色LED阵列模组。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0018]如图1所示，一种能根据环境光线调节显示屏亮度的LED显示系统，包括LED灯阵列、单片机和LED驱动模块；
[0019]LED驱动模块的串行数据输入端与单片机的输出口相连接，LED驱动模块的各个并行数据输出端分别与LED灯阵列的各个驱动信号接收端口对应相连接；
[0020]LED驱动模块采用至少一片MBI5026CF芯片级连构成。
[0021]MBI5026CF芯片是一款类似74595的串入并出(I路串行输入通道，I路串行输出通道，16路并行输出通道)的LED驱动芯片，它的主要特点是:(I)具有16路恒流输出通道；(2)输出电流可以通过其R_EXT管脚上连接的电阻来调整(输出电流5-90mA) ； (3)它还具有一个输出使能端0E，使能端关断则内部输出驱动器关断，输出电流无法输出；
[0022]具体的是将第一块MBI5026CF芯片的串行输出口 SDO与第二块MBI5026CF芯片的串行输入口 SDI相连接，这样就能将输出通道扩展为32通道，单片机将需要用于显示的数据以串行方式从其一位输出端口中送出，并能在上述32输出通道上并行的输出用于驱动相应的LED灯。
[0023]如果32并行通道仍然不能满足需求还可以进一步增加MBI5026CF芯片进行扩展。如果η块MBI5026CF芯片级联在一起则总共可以形成16 X η位并行驱动信号。
[0024]单片机包含一个PWM波发生器模块；
[0025]本实用新型中的单片机采用MSP430G2553芯片。单片机内包含的PWM波发生器模块采用如下方式实现:
[0026]MSP430G2553芯片的定时器不仅可以完成精确定时，还能产生PWM波形输出，通常，其定时器的PWM输出有8种模式，单片机内PWM波发生器模块产生的PWM波幅值为3.6V。
[0027]所述单片机的输入口与光线强度检测传感器的数据输出端相连接，光线强度检测传感器能检测外界环境的光线强度；
[0028]所有MBI5026CF芯片的输出电流控制端口 OE均与所述PWM波发生器模块的输出端相连接。
[0029]本实用新型的工作原理如下:
[0030]光线强度检测传感器检测外界环境的光线强度后将数据送入单片机，单片机根据接收到的反映外界光线强度的的数据调整单片机内PWM波发生器模块产生的PWM信号的占空比。
[0031]PWM波发生器模块的输出端向MBI5026CF芯片的输出电流控制端口 OE发送PWM波便会使得MBI5026CF芯片的输出电流处于交替流出和斩断状态，如果PWM波高电平持续时间长则电流供给时间长，显示屏幕亮度高，而如果PWM波高电平持续时间短，显示屏幕亮度就低(实际上显示屏幕内的LED灯会交替亮灭，但是交替的时间间隔足够短的话，人眼观察到的显示画面却是稳定的)，而PWM波高电平持续时间(占空比)又是可以根据光线强度检测传感器输出调整的，因而实现了对显示屏幕亮度的调节。
[0032]在上述过程中LED显示屏幕中任意一个LED灯的驱动信号都由单片机以串行方式送出，然后经过LED驱动模块转为并行数据后送出以驱动相应LED灯，需要指出的是本实用新型所采用的LED显示屏幕是不需要行扫描信号驱动的屏幕(也即是行线均与电源正极相互连接的)，当然也可以是彩色屏幕，例如图2所示的五色LED阵列模组所组成的LED屏幕，但是无论采用哪种屏幕其调节屏幕亮度的具体手段均是通过控制MBI5026CF芯片的OE脚来实现，而不是控制其R_EXT脚，调节MBI5026CF芯片的输出电流大小。
[0033]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方。案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种能根据环境光线调节显示屏亮度的LED显示系统，包括LED灯阵列、单片机和LED驱动模块，其特征在于: 所述LED驱动模块的串行数据输入端与单片机的输出口相连接，LED驱动模块的各个并行数据输出端分别与LED灯阵列的各个驱动信号接收端口对应相连接； 所述LED驱动模块采用至少一片MBI5026CF芯片级连构成，所述MBI5026CF芯片具有一个输出电流控制端口 OE ； 所述单片机包含一个PWM波发生器模块；所述单片机的输入口与光线强度检测传感器的数据输出端相连接，所述光线强度检测传感器能检测外界环境的光线强度； 所有MBI5026CF芯片的输出电流控制端口 OE均与所述PWM波发生器模块的输出端相连接。
【文档编号】G09G3/32GK204204379SQ201420749212
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月22日 优先权日:2014年11月22日
【发明者】郑 和, 梁卫华, 况君, 林稳章 申请人:重庆电讯职业学院