本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种led电路、显示屏、电子设备和检测方法。
背景技术
随着检测技术的发展，电子设备的功能越来越强大，电子设备的环境光检测功能已是必要功能。现有电子设备的环境光检测方案为：在电子设备内设置环境光传感器，来检测环境光的属性值。环境光传感器尺寸较大，需要在盖板玻璃上进行光学开孔，以保证环境光传感器与环境之间的良好透光性。这样，就会导致环境光传感器及所需要的光学开孔的尺寸较大，占用较多结构空间。
可见，现有的电子设备的环境光检测方案存在占用较多结构空间的技术问题。
技术实现要素：
本发明实施例提供一种led电路、显示屏、电子设备和检测方法，以解决现有电子设备的环境光检测方案存在占用较多结构空间的技术问题。
为了达到上述目的，本发明提供的具体方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种led电路，包括：像素单元内的led、信号提供单元、开关单元、参考信号端、电压采集单元和处理电路；
所述led的一端与所述开关单元的第一端连接，所述led的另一端与所述参考信号端连接，所述开关单元的第二端与所述信号提供单元的输出端连接；
所述电压采集单元的第一输入端与所述led的一端连接，所述电压采集单元的第二输入端与所述led的另一端连接，用于在所述开关单元导通的情况下采集所述led两端的电压；
所述处理电路与所述电压采集单元连接，用于根据所述led的端电压以及预先定义的端电压与光线属性值的映射关系，确定照射到所述led上的环境光的属性值。
第二方面，本发明实施例提供了一种显示屏，包括：包括如第一方面中任一项所述的led电路。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括如第二方面所述的显示屏。
第四方面，本发明实施例提供了一种检测方法，应用于led电路，所述led电路包括：像素单元内的led、信号提供单元、开关单元、参考信号端、电压采集单元和处理电路；所述led的一端与所述信号提供单元的输出端连接，所述led的另一端与所述开关单元的第一端连接，所述开关单元的第二端与所述参考信号端连接，所述电压采集单元的第一输入端与所述led的一端连接，所述电压采集单元的第二输入端与所述led的另一端连接，所述处理电路与所述电压采集单元连接；
所述检测方法包括：
若检测所述led处于熄灭状态，获取所述电压采集单元采集的所述led的端电压；
根据预先定义的端电压与光线属性值的映射关系，以及所述led的端电压，确定照射到所述led上的环境光的属性值，其中，所述属性值包括光线强度值和/或光线色温值。
本发明实施例中，在led电路中设置电压采集单元和处理电路，电压采集单元在开关单元导通的情况下采集led两端的电压，处理电路根据led的端电压，确定照射到led上的环境光的属性值。本实施例中，利用led的光电效应，通过led的端电压即可确定照射到led上的环境光的属性值。不需要另外设置环境光传感器及其附属装配空间，节省了元器件部署及结构空间的占用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种led电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的led电路所涉及的光效果图；
图3为本发明实施例提供的另一种led电路的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种led电路所涉及的光效果图；
图5为本发明实施例提供的一种检测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，为本发明实施例提供的一种led电路的结构示意图。如图1所示，一种led电路，包括：像素单元内的led110、信号提供单元120、开关单元、参考信号端140、电压采集单元150和处理电路；
所述led110的一端与所述开关单元的第一端连接，所述led110的另一端与所述参考信号端140连接，所述开关单元的第二端与所述信号提供单元120的输出端连接；
所述电压采集单元150的第一输入端与所述led110的一端连接，所述电压采集单元150的第二输入端与所述led110的另一端连接，用于在所述开关单元导通的情况下采集所述led110两端的电压；
所述处理电路与所述电压采集单元150连接，用于根据所述led110的端电压以及预先定义的端电压与光线属性值的映射关系，确定照射到所述led110上的环境光的属性值。
本实施例所提供的led电路，通过电压采集单元150采集像素单元内的led110两端的电压。信号提供单元120的输出端与led110的一端连接，led110的另一端与开关单元的一端连接，开关单元的第二端与参考信号端140连接。这样，信号提供单元120输出信号至led110，为led110提供信号以驱动led110点亮。
若开关单元导通，开关单元所连接的控制信号可以控制led110处于点亮状态或者熄灭状态。若led110处于熄灭状态，电压采集单元150即可采集led110两端的电压。电压采集单元150与处理电路连接，可以将采集的电压值发送至所述处理电路。
在一种具体实施方式中，led电路中的led110可以为高电压驱动类型led110，此时可以设置所述参考信号端140的电压值低于或者等于第一预设电压值，所述led110的阳极经由所述开关单元与所述信号提供单元120的输出端连接，所述led110的阴极与所述开关单元的第一端连接。
led110内部为具备单向导电特性的pn结，正向接入电路时，其正向电阻较小基本可以忽略，反向电阻则相对较大。
开关电路导通时，若外接信号为点亮信号，则信号提供单元120输出的信号流入led110，且经由开关单元流向参考信号端140，led110处于正常点亮状态。
若外接信号为熄灭信号，则信号提供单元120输出的信号无法流向参考信号端140，led110处于熄灭状态。此时，若有光线照射到led110上，则会激发led110内设pn结的内光电效应。
pn结的内光电效应为，当pn结被光线照射时，半导体材料吸收光子的能量，一方面用于产生自由电子溢出表面，另一方面用于产生电子空穴对。具体的，内光电效应又可以分为光生伏打效应和光电导效应。光生伏打效应即是光伏效应，是指在pn结自建电场的作用下，受到激励的电子和失去电子的空穴反向移动，从而形成正负电极，外在表现即pn结两端产生了光电压。光电导效应是指，pn结内半导体材料产生的空穴对，使半导体材料的自电导增大，外在表现即pn结方向电阻随着光线强度的增大而减小。因此，若led110被光线照射时，其两端会产生光电压，且反向电阻显著减小。
因此，在led110熄灭时，若有光线照射到led110上，则该led110两端会产生光电压，该led110可近似为可变电压源。随着led110上光线增强，led110的反向电阻减小，led110两端的光电压增大，可以根据led110两端的电压值，确定led110上的光线的属性值。具体的，该属性值可以包括但不限于光线强度值，和/或光线色温值。
根据电压值确定光线的属性值的方式有多种。处理电路内可以预先存储电压值与光线属性值的映射关系，通过所采集的电压值查找对应的光线属性值。所述处理电路内也可以预先设置义电压值与光线属性值的对应关系式，通过检测led110两端电压的变化，代入关系式，即可计算得到照射到led110上的光线的属性值。
如图2所示，为16bit模数转换器所采集的一个led110在不同亮度环境下的电压曲线，其中，横轴为时间，纵轴为模数转换器采样值，该模数转换器采样值与led110端电压成正比。可以得出，led110的光电效应产生的电压完全可以反映出光线的亮度变化。
上述本发明实施例提供的led电路，利用led的光电效应，通过led的端电压即可计算照射到led上的环境光的属性值。不需要另外设置环境光传感器及其附属装配空间，节省了元器件部署及结构空间的占用。
在上述实施例的基础上，如图3所示，所述led110可以包括至少两个led110，所述信号提供单元120的数量和所述开关单元的数量均为至少两个，且至少两个led110、至少两个信号提供单元120和至少两个开关单元一一对应，所述至少两个led110的阴极均连接到所述参考信号端140。
本实施方式中，led110包括至少两个led110，该至少两个led110可以为完全相同的led110，也可以为不同颜色的led110。对应的，信号提供单元120和开关单元的数量均为至少两个，每个led110对应连接一个信号驱动单元和开关单元。
此外，所述电压采集单元150还可以包括连接数据选择器151、第一模数转换器152和第二模数转换器153，所述至少两个led110的阳极分别连接所述数据选择器151的不同输入端，所述第一模数转换器152的输入端连接所述数据选择器151的输出端，所述第二模数转换器153的输入端连接所述至少两个led110中部分或全部led110的阴极。
电压采集单元150内设置有数据选择器151，数据选择器151具有至少两个输入端，每个输入端对应连接一个led110的阳极，数据选择器151的选择端与至少两个输入端中的一个输入端连接，以采集该输入端所连接的led110的端电压。这样，数据选择器151可以控制电压采集单元150分时段采集至少两个led110中的一个led110两端的电压。
所述电压采集单元150内还设置模数转换器(analog-to-digitalconverter，简称adc)，以实现模拟信号与数字信号之间的转换。具体的，电压采集单元150内设有第一模数转换器152和第二模数转换器153，所述第一模数转换器152的输入端与所述数据选择器151的输出端连接，所述第二模数转换器153的输入端与所述至少两个led110中的部分led110的阴极连接，或者与全部led110的阴极均连接。这样，通过第一模数转换器152转换输出的信号与第二模数转换器153转换输出的信号，即可获取数据选择器151的选择端所连接的led110两端的电压。增设高精度的模数转换器或者电压放大电路，可以有效将led110的光电效应产生的较小的光电压适当放大，便于监测和计算。
本实施方式中，通过分时段采集至少两个led110的端电压，来计算环境光的光线强度。可以避免一个led110检测方式时可能受其他led110光亮影响或者其他因素影响造成环境光检测效果较差的缺陷，有效提高了环境光检测的准确性。
进一步的，如图3所示，所述至少两个led包括至少三个led，所述至少三个led可以包括一个红色led110(如图中所示redled)、一个绿色led110(如图中所示greenled)和一个蓝色led110(如图中所示blueled)。
具体连接时，led电路中的led可以为一个像素单元的led，也可以为多个像素单元内的led。其中，每个像素单元内包括一个红色led、一个绿色led和一个蓝色led。连接电路时，led电路中的led可以为全部像素单元内的同一种颜色的led，也可以为全部像素单元内的三种颜色的led。例如，若包括n个像素单元，则led电路中led的数量可以为n、2n或者3n。当然，也可以在显示屏等元件中排列的多个像素单元中，选择位于方形区域的边角位置的像素单元内的led，或者选择位于中心区域的像素单元内的led进行端电压检测。其他能实现检测多个像素单元内的led的端电压检测方案均可适用于本实施例，不作限定。
应用led110内的pn结的内光电效应中，不同颜色的led对同样波长光线的光电效应的敏感程度也不同，而光线波长对应该光线中的颜色分量。红色、绿色和蓝色为基础色，通过这三个颜色的不同比例可以组合成多种颜色。因此，本实施方式提供的led电路在进行环境光检测时，数据选择器151的输入端可以分别连接到三个不同颜色的led，包括红色led、绿色led和蓝色led，通过分析这三色led的光电效应的电压大小以及相对比例关系，可以较为准确地计算所检测的环境光的光线强度值、颜色、色温等参数的范围。
如图4所示，为一种红色led检测不同颜色、相同亮度光线的光效果图。其中，黑色光线表示该红色led的暗电流，或者说底噪。其他颜色的光线照射到该红色led上时，光电效应所产生的光电压是不一样。因此，增设不同颜色led的检测方式，可以有效提高环境光检测的精确度和属性值多样性。
此外，如图1和图3所示，所述开关单元可以包括第一开关131和第二开关135，所述第一开关的第一端132与所述信号提供单元120连接，所述第一开关的第二端133与所述led110连接，所述第一开关的第三端134与所述第二开关的第一端136连接，所述第二开关的第二端137用于输入选择信号(如图中所示的vgate)，所述第二开关的第三端138用于输入显示信号(如图中所示的vdata)。
led电路中的开关单元控制led110的亮灭状态，第一开关131串联在信号提供单元120和led110之间，第一开关的第三端134与第二开关的第一端136连接。同时，第二开关的第二端137接收选择信号，第二开关的第三端138接收显示信号。
第二开关的第二端137接收的选择信号控制第二开关的第三端138与第一端136之间的信号导通状态，第二开关的第三端138接收的显示信号控制第一开关的第一端132和第一开关的第二端133之间的信号导通状态。
可选的，所述第一开关131和所述第二开关135均可以为三极管；
所述第一开关131的集电极与所述信号提供单元120的输出端连接，所述第一开关131的发射极与所述led110的阳极连接，所述第一开关131的基极与所述第二开关135的发射极连接，所述第二开关135的基极用于输入选择信号，所述第二开关135的集电极用于输入显示信号。
若第二开关135的集电极接收显示信号为高电平，则表示接收到指示led110点亮的信号。此时，若第二开关135的基极接收的选择信号为高电平，则表示选择将显示信号传输至第一开关131，控制信号输出单元与led110之间导通，点亮led110。
若第二开关135的集电极所接收的显示信号为低电平，或者基极接收的选择信号为低电平，则无法控制信号输出单元与led110之间导通，led110熄灭。因此，根据第二开关135的集电极所接收的显示信号的电平与基极接收的选择信号的电平，即可确定led110的状态，以便在led110处于熄灭状态时，采集led110的端电压，进行环境光检测操作。
在上述实施例的基础上，处理电路可以通过开关单元中的第二开关135的集电极电平以及基极电平来检测led110的亮灭状态，并在led110熄灭时采集该led110的端电压。此外，还可以通过数据选择器151的选择端选择性的采集至少两个led110的端电压，并经由第一模数转换器152和第二模数转换器153获取适当放大后的端电压，以获取较为准确的环境光属性值。此外，led电路还可以自动控制led110切换正常点亮状态和环境光检测状态，或者以一定周期或者时序执行led110的状态切换的自动控制方式。
本发明实施例还涉及一种显示屏，所述显示屏可以包括如上述图1或者图3所示的实施例提供的led电路。该led电路中的led可以为显示屏的一个或者多个像素单元内的led。
此外，本发明实施例还涉及一种电子设备，包含上述实施例提供的显示屏。
上述本发明实施例提供的显示屏及电子设备，利用显示屏像素单元内部的led实现环境光检测功能，充分利用了显示屏内的led资源，不需要另外设置环境光传感器及其附属检测电路，也就可以避免环境光传感器及其所需较大开孔占用结构空间的技术问题，节省了电子设备的软硬件部署及结构空间占用，还能减少光学开孔对电子设备外观的限制等。本发明实施例提供的显示屏及电子设备的具体实施过程，可以参见上述实施例提供的led电路的具体实施过程，在此不再一一赘述。
参见图5，为本发明实施例提供的一种检测方法的流程示意图。所述检测方法应用于led电路，所述led电路可以为上述图1所示的实施例提供的led电路。所述led电路包括：像素单元内的led110、信号提供单元120、开关单元、参考信号端140、电压采集单元150和处理电路；所述led110的一端与所述开关单元的第一端连接，所述led110的另一端与所述参考信号端140连接，所述开关单元的第二端与所述信号提供单元120的输出端连接，所述电压采集单元150的第一输入端与所述led110的一端连接，所述电压采集单元150的第二输入端与所述led110的另一端连接，所述处理电路与所述电压采集单元连接。
如图5所示，所述检测方法主要包括下述步骤：
步骤501、若检测led处于熄灭状态，获取电压采集单元采集的所述led的端电压；
步骤502、根据所述led的端电压以及预先定义的端电压与光线属性值的映射关系，确定照射到所述led上的环境光的属性值。
本实施例所提供的检测方法，应用于图1所示的实施例提供的led电路。信号提供单元120的输出端与led110的一端连接，led110的另一端与开关单元的一端连接，开关单元的第二端与参考信号端140连接。这样，信号提供单元120输出信号至led110，为led110提供信号以驱动led110点亮。
在一种具体实施方式中，led电路中的led110可以为高电压驱动类型led110，此时可以设置所述参考信号端140的电压值低于或者等于第一预设电压值，所述led110的阳极与所述信号提供单元120的输出端连接，所述led110的阴极与所述开关单元的第一端连接。
led110内部为具备单向导电特性的pn结，正向接入电路时，其正向电阻较小基本可以忽略，反向电阻则相对较大。
开关电路导通时，若外接信号为点亮信号，则信号提供单元120输出的信号流入led110，且经由开关单元流向参考信号端140，led110处于正常点亮状态。
若外接信号为熄灭信号，则信号提供单元120输出的信号无法流向参考信号端140，led110处于熄灭状态。此时，若有光线照射到led110上，则会激发led110内设pn结的内光电效应。
因此，在led110熄灭时，若有光线照射到led110上，则该led110两端会产生光电压，该led110可近似为可变电压源。随着led110上光线增强，led110的反向电阻减小，led110两端的光电压增大，可以根据led110两端的电压值，推算led110上的光线的属性值，该属性值可以包括但不限于光线强度值，和/或光线色温值。若预先定义电压值与光线属性值的对应关系，通过检测led110两端电压的变化，即可计算照射到led110上的光线的属性值。
上述本发明实施例提供的检测方法，利用led110的光电效应，通过led110的端电压即可计算照射到led110上的环境光的属性值。不需要另外设置环境光传感器及其附属装配空间，节省了元器件部署及结构空间的占用。
在上述图5所示的实施例提供的检测方法基础上，所述led110可以包括至少两个led110，所述信号提供单元120的数量和所述开关单元的数量均为至少两个，且至少两个led110、至少两个信号提供单元120和至少两个开关单元一一对应，所述至少两个led110的阴极均连接到所述参考信号端140；所述电压采集单元150包括连接数据选择器151、第一模数转换器152和第二模数转换器153，所述至少两个led110的阳极分别连接所述数据选择器151的不同输入端，所述第一模数转换器152的输入端连接所述数据选择器151的输出端，所述第二模数转换器153的输入端连接所述至少两个led110中部分或全部led110的阴极；
所述若检测所述开关单元处于断开状态，获取所述电压采集单元采集的所述led的端电压，根据所述led的端电压以及预先定义的端电压与光线属性值的映射关系，确定照射到所述led110上的环境光的属性值的步骤，包括：
分别采集所述至少两个led110的端电压；
根据所述至少两个led110的端电压以及预先定义的端电压与光线属性值的映射关系，确定所述环境光的光线属性值。
本实施方式中，led110包括至少两个led110，该至少两个led110可以为完全相同的led110，也可以为不同颜色的led110。对应的，信号提供单元120和开关单元的数量均为至少两个，每个led110对应连接一个信号驱动单元和开关单元。
本实施方式中，通过分时段采集至少两个led110的端电压，来计算环境光的光线强度。可以避免一个led110检测方式时可能受其他led110光亮影响或者其他因素影响造成环境光检测效果较差的缺陷，有效提高了环境光检测的准确性。
进一步的，如图3所示，所述至少两个led可以包括至少三个led，所述至少三个led可以包括一个红色led、一个绿色led和一个蓝色led。
应用led110内的pn结的内光电效应中，不同颜色的led110对同样波长光线的光电效应的敏感程度也不同，而光线波长对应该光线中的颜色分量。
本实施例方式通过分析三色led110的光电效应的电压大小以及相对比例关系，可以较为准确地计算所检测的环境光的光线强度值、颜色、色温等参数的范围。
在上述图5所示的实施例提供的检测方法基础上，所述开关单元可以包括第一开关131和第二开关，所述第一开关131的第一端与所述信号提供单元120连接，所述第一开关131的第二端与所述led110连接，所述第一开关131的第三端与所述第二开关的第一端连接，所述第二开关的第二端用于输入选择信号，所述第二开关的第三端用于输入显示信号；
所述采集所述led110的端电压的步骤之前，所述方法还包括：
获取所述第二开关的第二端输入的选择信号的电平以及第三端输入的显示信号的电平；
若所述第二开关的第二端输入的选择信号的电平为低电平，和/或，第三端输入的显示信号的电平为低电平，确定所述led110处于熄灭状态。
可选的，所述第一开关131和所述第二开关均为三极管；
所述第一开关131的集电极与所述信号提供单元120的输出端连接，所述第一开关131的发射极与所述led110的阳极连接，所述第一开关131的基极与所述第二开关的发射极连接，所述第二开关的基极用于输入选择信号，所述第二开关的集电极用于输入显示信号。
本实施方式中，根据第二开关的集电极所接收的显示信号的电平与基极接收的选择信号的电平，即可确定led110的状态，以便在led110处于熄灭状态时，采集led110的端电压，进行环境光检测操作。
综上所述，本实施例提供的检测方法，利用显示屏像素单元内部的led实现环境光检测功能，充分利用了显示屏内的led资源，不需要另外设置环境光传感器及其附属检测电路，也就可以避免环境光传感器及其所需较大开孔占用结构空间的技术问题，节省了电子设备的软硬件部署及结构空间占用，还能减少光学开孔对电子设备外观的限制等。本发明实施例提供的检测方法的具体实施过程，可以参见上述图1和图3所示的实施例提供的led电路的具体实施过程，在此不再一一赘述。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。