一种LED数字显示装置的制作方法

本实用新型涉及数字显示技术领域，更具体地说，涉及一种LED数字显示装置。

背景技术：

目前，LED(Light Emitting Diode，发光二极管)数字显示装置在价格显示、广告等领域得到了广泛的应用。

现有LED数字显示装置的显示功能主要是通过LED背光扩散这一方式实现的，其是将LED灯珠在PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)上排列成多个“8”字形，并依次在PCB上设置导光板、扩散板及印有显示字符的显示面板，以进行数字显示，并通过所设置的数据传输接口来控制显示数字的变化。也就是说，现有LED数字显示装置需要借助外部数据接口实现显示内容的调整，而这则会造成使用不便，并且会造成其使用场景受限。

综上所述，如何使LED数字显示装置可以不依靠外部数据接口进行显示内容的调整，以便于LED数字显示装置的使用，并减少使用场景对其的限制，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种LED数字显示装置，以使其可以不依靠外部数据接口进行显示内容的调整，从而便于LED数字显示装置的使用，并减少使用场景对其的限制。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种LED数字显示装置，包括PCB，所述PCB上设置有数字单元、小数点单元、显示控制单元及LED驱动电路，其中，所述数字单元中的LED灯构成8字形，所述显示控制单元包括单片机，所述LED驱动电路与所述数字单元、所述小数点单元及所述单片机相连，还包括：

分别设置在每个所述数字单元中、与所述单片机相连、用于当在非接触感应的范围内感应到外部的数字调整动作时，将所产生的低电平信号发送给所述单片机，以使所述单片机通过所述LED驱动电路改变所述数字单元所显示的数字的非接触式传感器。

优选的，所述非接触式传感器为霍尔传感器、光感传感器、超声传感器、红外传感器中的任意一种。

优选的，包括位于所述PCB上方的数字模具及小数点模具，其中：

所述数字模具与所述数字单元相贴合，且所述数字模具包括与所述数字单元中的LED灯相对应的七段码镂空部分；

所述小数点模具与所述小数点单元相贴合，且所述小数点模具包括与所述小数点单元中的LED灯相对应的小数点镂空部分。

优选的，所述数字单元、所述数字模具、所述数字模具包含的七段码镂空部分、所述小数点单元、所述小数点模具及所述小数点模具包含的小数点镂空部分均相对竖直方向倾斜预设角度。

优选的，包括亚克力显示板，所述亚克力显示板的底面为镜面，正面为磨砂面。

优选的，还包括设置在所述PCB上且与所述单片机内置的ADC相连的光敏传感器：

所述光敏传感器用于在感应到环境亮度发生变化时，向所述ADC发送与当前环境亮度相对应的电压信号，以使所述ADC通过所述LED驱动电路调整流经所述LED灯的电流。

优选的，所述数字单元为4个，所述小数点单元为1个，其中，所述小数点单元位于第2个数字单元与第3个数字单元之间。

优选的，所述8字形中的每段字形包括3个LED灯，所述小数点单元包括1个LED灯。

优选的，所述显示控制单元还包括电源转换模块。

优选的，所述LED驱动电路包括集成芯片。

本实用新型提供了一种LED数字显示装置，包括PCB，PCB上设置有数字单元、小数点单元、显示控制单元及LED驱动电路，其中，数字单元中的LED灯构成8字形，显示控制单元包括单片机，LED驱动电路与数字单元、小数点单元及单片机相连，还包括：分别设置在每个数字单元中、与单片机相连、用于当在非接触感应的范围内感应到外部的数字调整动作时，将所产生的低电平信号发送给单片机，以使单片机通过LED驱动电路改变数字单元所显示的数字的非接触式传感器。

本申请公开的上述技术方案，在PCB上的每个数字单元中均设置非接触式传感器，通过其在非接触感应的范围内感应外部的数字调整动作，并在感应到外部的数字调整动作时将产生的低电平信号发送给显示控制单元中的单片机，使得单片机通过LED驱动电路来改变数字单元所显示的数字，即本申请中的LED数字显示装置不需要通过设置专门的外部数据接口来实现显示内容的调整，因此，则可以便于LED数字显示装置的使用，并可以减少使用场景对其的限制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种LED数字显示装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的LED数字显示装置中PCB上的各器件的一连接示意图；

图3为本实用新型实施例提供的数字模具的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的小数点模具的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的LED数字显示装置中PCB上的各器件的另一连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1和图2，其中，图1示出了本实用新型实施例提供的一种LED数字显示装置的结构示意图，图2示出了本实用新型实施例提供的LED数字显示装置中PCB上的各器件的一连接示意图。本实用新型实施例提供的一种LED数字显示装置，可以包括PCB1，PCB1上设置有数字单元2、小数点单元3、显示控制单元4及LED驱动电路5，其中，数字单元2中的LED灯8构成8字形，显示控制单元4可以包括单片机42，LED驱动电路5与数字单元2、小数点单元3及单片机42相连，还可以包括：

分别设置在每个数字单元2中、与单片机42相连、用于当在非接触感应的范围内感应到外部的数字调整动作时，将所产生的低电平信号发送给单片机42，以使单片机42通过LED驱动电路5改变数字单元2所显示的数字的非接触式传感器9。

本申请所提供的LED数字显示装置包括PCB1、设置在PCB1上的数字单元2和小数点单元3、设置在PCB1上的显示控制单元4及LED驱动电路5、位于PCB1上方且与数字单元2的表面及小数点单元3的表面相贴合的导光件6、与导光件6上表面相贴合的显示板7，数字单元2及小数点单元3均包含多个LED灯8，数字单元2中所包含的LED灯8构成七段码式的8字形，显示控制单元4包括电源接口41及单片机42，LED驱动电路5分别与数字单元2、小数点单元3及单片机42相连。其中，电源接口41用于与外部的电源相连，以利用电源为LED数字显示装置供电；LED驱动电路5具体可以为恒流驱动电路，其由集成电路组成，集成电路主要是用来对数字单元2所显示的字段进行控制(即显示字段控制)，并用来对LED灯8所流经的电流进行控制(即恒流控制)，其中，显示字段控制具体是通过控制七段码式的8字形中各个笔画的亮灭来构造出想要显示的数据，恒流控制也就是保证通过LED灯8的电流是恒定的，因LED灯8的亮度与其通过的电流成正比，因此，通过对LED灯8电流的调整即可实现对LED灯8亮度的调节；LED灯8可以发出红光、黄光、绿光、蓝光、白光中的任一种(并不限于此)。

当需要LED数字显示装置进行数据显示时，单片机42读取内部所存储的显示数据，并将其发送给LED驱动电路5，LED驱动电路5驱动数字单元2中相应的LED灯8、小数点单元3中的LED灯8进行发光，LED灯8所发之光通过起导光作用的导光件6到达显示板7上，并在显示板7上显示出对应的内容。

另外，本申请所提供的LED数字显示装置还包括设置在PCB1上且与单片机42(具体与单片机42的引脚)相连的非接触式传感器9，其中，非接触式传感器9具体设置在每个数字单元2中，以便于分别对每个数字单元2所应显示的内容进行感应，并便于使每个数字单元2均能在单片机42的控制下变换出对应的非接触式传感器9所感应到的内容。其中，非接触式传感器9可以设置在每个8字形的下半部位(即设置在8字形的下一个圆圈内)，以便于安装和感应，当然，也可以将其设置在8字形的其他部位。

当需要对LED数字显示装置所显示的内容进行调整时，可以使外部能够发出数字调整动作的数字调整装置移进非接触式传感器9所能感应到的范围内，以便于非接触式传感器9可以感应到数字调整装置所发出的数字调整动作。当非接触式传感器9在非接触感应的范围内感应到外部的数字调整动作时，则相应地产生低电平信号，并将所产生的低电平信号发送给单片机42。单片机42在接收到低电平信号之后，判断具体是哪个(些)数字单元2中的非接触式传感器9发送的低电平信号，并通过LED驱动电路5改变对应数字单元2中LED灯8的工作情况，即改变对应数字单元2所显示的内容，从而实现显示内容的调整，其中，数字调整的具体过程可以为：单片机42每隔预设时间段(可以为0.5s，也可以为其他时间段)读取一次非接触式传感器9所对应的单片机引脚的电压值，当某个(或某些)非接触式传感器9对应引脚出现低电平时，则说明有数字调整动作，此时，单片机42判断出现低电平的非接触式传感器9所在的数字位置(即处于哪一个或哪些数字单元2中)，然后，单片机42会在该位置当前显示数字的基础上加1(如将1变为2)，之后，单片机42将变化后的数字对应的显示码(即变化后的数字对应的七段码中各个笔画的亮灭)发生给LED驱动电路5，由LED驱动电路5控制各个笔画的亮灭，以实现数字的调整，此过程每隔0.5s重复一次，直至达到所需要显示的数字且外部的数字调整装置移出非接触式传感器9的非接触感应范围内为止。也就是说，可以通过非接触的方式实现显示内容的调整，因此，则有助于LED数字显示装置的独立模块化设计，从而则便于LED数字显示装置的使用，并可以扩大LED数字显示装置的使用场景。

其中，LED数字显示装置所显示的内容具体可以为价格数据，此时，非接触式传感器9则可以视为调价感应传感器，其所感应到的外部数字调整动作即为价格调整动作。当然，LED数字显示装置所显示的内容也可以为其他类型的数据，如温度显示数据、容量显示数据等。

需要说明的是，在进行数字调整时，每个数字单元2均可以在0-9、熄灭这十一种状态之间循环切换，而且当PCB1上的数字单元2全部熄灭时，则单片机42会控制小数点单元3自动熄灭。

本申请公开的上述技术方案，在PCB上的每个数字单元中均设置非接触式传感器，通过其在非接触感应的范围内感应外部的数字调整动作，并在感应到外部的数字调整动作时将产生的低电平信号发送给显示控制单元中的单片机，使得单片机通过LED驱动电路来改变数字单元所显示的数字，即本申请中的LED数字显示装置不需要通过设置专门的外部数据接口来实现显示内容的调整，因此，则可以便于LED数字显示装置的使用，并可以减少使用场景对其的限制。

本实用新型实施例提供的一种LED数字显示装置，非接触式传感器9可以为霍尔传感器、光感传感器、超声传感器、红外传感器中的任意一种。

LED数字显示装置中所设置的非接触式传感器9具体可以为霍尔传感器、光感传感器、超声传感器、红外传感器中的任意一种，以便于通过非接触的方式感应外部的数字调整动作。

以霍尔传感器为例，当需要进行显示内容调整时，磁铁可以进入霍尔传感器的感应范围内，霍尔传感器内的霍尔元件会感应到磁铁所发送的数字调整动作，并产生对应的低电平信号，然后，将所产生的低电平信号输出至单片机42上，以使单片机42通过LED驱动电路5改变数字单元2所显示的内容。

本实用新型实施例提供的一种LED数字显示装置，可以包括位于PCB1上方的数字模具61及小数点模具62，其中：

数字模具61与数字单元2相贴合，且数字模具61可以包括与数字单元2中的LED灯8相对应的七段码镂空部分610；

小数点模具62与小数点单元3相贴合，且小数点模具62可以包括与小数点单元3中的LED灯8相对应的小数点镂空部分620。

位于PCB1上方的导光件6可以包括与数字单元2相对应且与数字单元2相贴合的数字模具61、与小数点单元3相对应且与小数点单元3相贴合的小数点模具62。需要说明的，数字模具61和小数点模具62单独存在，可根据需要组合使用。

其中，数字模具61及小数点模具62均由不透光材料制备而成，以避免光线中模具的未镂空部分射出，从而保证所显内容的质量。数字模具61上设置有与数字单元2中呈8字形的LED灯8相对应的七段码镂空部分610，即数字模具61上所包含的镂空部分也呈七段码式的8字形；小数点模具62上设置有与小数点单元3中的LED灯8相对应的小数点镂空部分620。

当PCB1上的LED灯8工作时，数字模具61中的七段码镂空部分610、小数点单元3中的小数点镂空部分620会将光线约束成规则平滑的光线，并最终显示在显示板7上，即通过数字模具61和小数点模具62可以减少光线的扩散，因此，则可以减少相邻字形或数字因光线扩散而造成的相互影响，从而则可以提高显示内容的清晰度和质量。

本实用新型实施例提供的一种LED数字显示装置，数字单元2、数字模具61、数字模具61包含的七段码镂空部分610、小数点单元3、小数点模具62及小数点模具62包含的小数点镂空部分620均相对竖直方向倾斜预设角度。

为了便于观察LED数字显示装置所显示的内容，并为了提高显示内容的美观性，则可以将数字单元2、数字模具61、数字模具61包含的七段码镂空部分610、小数点单元3、小数点模具62及小数点模具62包含的小数点镂空部分620均相对竖直方向沿顺时针方向或沿逆时针方向倾斜预设角度，其中，所倾斜的预设角度可以根据人类观察习惯或者LED数字显示装置的摆放情况进行设置。

例如，如图3和图4所示，其中，图3示出了数字模具的结构示意图，图4示出了小数点模具的结构示意图，数字模具61、数字模具61包含的七段码镂空部分610、小数点模具62、小数点模具62包含的小数点镂空部分620均相对竖直方向沿顺时针方向倾斜8°，其中，小数点镂空部分620构成倾斜8°的菱形。

本实用新型实施例提供的一种LED数字显示装置，可以包括亚克力显示板，亚克力显示板的底面为镜面，正面为磨砂面。

LED数字显示装置中所包含的显示板7具体可以为亚克力显示板，其由亚克力材料制备而成。该显示板具体为黑色透光材料，其正常显示黑色，当有光线照射时透过该显示板可显示出光线本身的颜色，而未被光线照射的地方则显示出黑色，因此，则可以提高显示区域与未显示区域的对比度，提高显示的清晰度。另外，由于该显示板可以实现黑色底色背景的同时显示数字正常的颜色，因此，利用亚克力显示板作为LED数字显示装置的显示板7则可以省掉丝印的环节，从而可以节省工序，便于生产，而且其结构相对比较简单。

考虑到亚克力显示板分为镜面和磨砂面，而将镜面朝向外侧时容易发生反光，因此，为了减少反光，以提高所显内容的清晰度，则可以将其镜面朝向内侧(作为底面)，以与导光件6相接触，并将其磨砂面朝向外侧(作为正面)，以用于显示内容。

参见图5，其示出了本实用新型实施例提供的LED数字显示装置中PCB上的各器件的另一连接示意图。本实用新型实施例提供的一种LED数字显示装置，还可以包括设置在PCB1上且与单片机42内置的ADC相连的光敏传感器10：

光敏传感器10用于在感应到环境亮度发生变化时，向ADC发送与当前环境亮度相对应的电压信号，以使ADC通过LED驱动电路5调整流经LED灯8的电流。

LED数字显示装置中还可以包括光敏传感器10，其设置在PCB1上且与单片机42内置的ADC(Analog-to-Digital Converter，模/数转换器或模数转换器)相连。

光敏传感器10用于感知环境亮度是否发生变化，当环境亮度发生变化时，其所输出的电压信号会对应发生变化，并将与当前环境亮度相对应的电压信号发送给ADC，ADC将所接收到的电压信号转换成数字信号，并将数字信号发送给LED驱动电路5，通过LED驱动电路5改变流经LED灯8的电流，以实现LED灯8亮度的变化。即通过光敏传感器10、单片机42及LED驱动电路5可以使得LED灯8的亮度随着环境亮度的变化而发生变化，以提高显示质量，并可以减小LED灯8上的电流，以延长LED灯8的使用寿命，并节省电能，减少能源消耗。

需要说明的是，上述所提及的数字信号即为环境亮度数据，例如具体可以将环境亮度划分为256个级别，光敏传感器10可以根据所感应到的环境亮度生成与之对应的电压信号，并通过ADC的作用将电压信号转换为相应的环境亮度级别，然后，在单片机42的作用下，LED驱动电路5调整LED灯8上所流经的电流，以使LED灯8可以适应环境亮度的变化。另外，上述所提及的光敏传感器10具体可以为光敏电阻、光敏三极管等感光元件。

本实用新型实施例提供的一种LED数字显示装置，数字单元2可以为4个，小数点单元3可以为1个，其中，小数点单元3位于第2个数字单元2与第3个数字单元2之间。

LED数字显示装置可以包括4个数字单元2、1个小数点单元3，其中，小数点单元3具体可以位于第2个数字单元2和第3个数字单元2之间，以实现多种数据的显示。当LED数字显示装置中包含4个数字单元2时，则LED数字显示装置中对应包含有4个非接触式传感器9，以分别对这4个数字单元2的变换进行控制。

当然，也可以根据实际需要设置其他数量的数字单元2和小数点单元3，并且所设置的小数点单元3可以处于任意两个数字单元2之间。

本实用新型实施例提供的一种LED数字显示装置，8字形中的每段字形可以包括3个LED灯8，小数点单元3可以包括1个LED灯8。

每个数字单元2所包含的8字形中的每段字形均可以由3个LED灯8串联而成，即每个数字单元均可以由21个LED灯8组成，以提高显示亮度。小数点单元3则具体可以由1个LED灯8组成，以节省PCB1的空间。

当然，也可以调整8字形中的每段字形所包含的LED灯数及小数点单元3所包含的LED灯数。

本实用新型实施例提供的一种LED数字显示装置，显示控制单元4还可以包括电源转换模块43。

显示控制单元4还可以包括电源转换模块43，用于对从外部接收到的电压进行等级转换，以满足单片机42、LED驱动电路5等对电压的需求。

本实用新型实施例提供的一种LED数字显示装置，LED驱动电路5可以包括集成芯片。

LED数字显示装置中所包含的LED驱动电路5具体可以由集成芯片组成，以通过集成芯片对数字单元2进行显示字段的控制，并对LED灯8进行电流控制。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本实用新型实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。