一种车载导航的屏幕亮度调节电路的制作方法

本实用新型涉及时序调节电路领域，特别涉及一种车载导航的屏幕亮度调节电路。

背景技术：

随着人民生活水平的不断提高，私家车的数量也越来越多，城市扩张速度也越来越快，道路不断规划，也有了天翻地覆的变化。对于驾驶者来说原本对道路就不是非常的熟悉，再加上变化速度快，需要利用gps导航仪进行定位与路线规划。

现有的导航仪，屏幕亮度无法随环境光线自动调整，因而，当环境光线变化时，车主可能无法看清屏幕上的地图，给车主带来诸多不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种车载导航的屏幕亮度调节电路，其具有能够根据环境亮度自动调节背光灯的亮度的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种车载导航的屏幕亮度调节电路，其特征在于，包括用于电性连接背光灯的调亮模块，所述调亮模块包括连于电源的供电端，还包括：

光敏充电单元，包括放电端和用于输出比较信号的比较端，所述比较信号在光敏充电单元充电逐渐增大，所述放电端导通时光敏充电单元逐渐放电且比较信号逐渐减小，所述光敏充电单元基于光照强度控制放电端的放电速度和比较信号的变化速度；

ne555芯片，所述ne555芯片的放电脚连于放电端，触发脚和阈值脚均连于比较端，所述ne555芯片的输出端基于比较信号输出时序信号；

照明开关，所述照明开关和背光灯串联于供电端和地线之间，包括用于控制照明开关通断的使能端，所述照明开关的使能端连于ne555芯片的输出脚。

通过采用上述技术方案，在电路通电时，比较端为低电位，放电端为高电位，这是充电周期的开始，此时ne555芯片的输出端输出高电位。随着充电的进行，比较端的电位逐渐升高，当比较端的电位高于某个阈值时，ne555芯片将放电端打开，放电端置于低电位并使光敏充电单元放电，此时ne555芯片的输出端输出低电位，比较端的电位不断下降。当光敏充电单元内放电直至比较端的电位低于某个阈值时，ne555芯片将关闭放电端，此时光敏充电模块开始充电。重复上述过程，ne555芯片在其输出端输出相应的时序信号。光敏电阻的阻值随外界光照的变化而变化，从而改变ne555输出的时序信号的占空比。照明开关的使能端接收时序信号，并控制照明开关的间断性通断。当占空比越高时，背光灯在单位时间内的发光时间越长，由于人的眼睛具有延时效应，在视觉上表现为背光灯的亮度越高。综上，外界光照强度变化时，光敏电阻的阻值随之发生改变，背光灯在单位时间内的发光时长也发生改变，进而达到改变背光灯发光亮度的目的。

进一步设置：所述光敏充电单元包括依次串联于供电端和地线之间的光敏电阻r31、固定电阻r32、以及极性电容c31，所述光敏电阻r31和固定电阻r32之间的节点为放电端，所述固定电阻r32和极性电容c31之间的节点为比较端。

进一步设置：所述ne555芯片的接地脚连于地线，控制脚通过极性电容c32连于地线，阈值脚和触发脚连于光敏充电模块的比较端，放电脚连于光敏充电模块的放电端，复位脚和供电脚均连于供电端。

通过采用上述技术方案，当光敏充电单元充电时，极性电容c31开始充电，比较端处于低电位，ne555芯片的输出端处于高电位。随着充电的继续，极性电容c31两端的电压逐渐升高，比较端的电压逐渐升高，直至极性电容c31的电压达到供电端电压的2/3时，比较端输出的比较信号触发ne555芯片的输出端输出低电位，放电端导通为低电位。当放电端导通为低电位时，极性电容c31通过固定电阻r32开始放电。当极性电容c31的电压降低至供电端电压的1/3以下时，也就是比较端的电压降低至供电端电压的1/3以下，此时比较端输出的比较信号触发ne555芯片的输出端输出高电位，放电端断开恢复高电位。

综上，ne555芯片的输出端交替输出高电平信号和低电平信号，即为时序信号。该信号的占空比在这电路上取决于光敏电阻r31、固定电阻r32和极性电容c31的数值。

进一步设置：还包括动力电源切换模块，所述动力电源切换模块包括：

动力电压获取单元，包括用于与发电机供电电路输出端电性相连的输入端、以及用于输出动力获取电压的输出端；

动力电压开关单元，包括动力电压可控开关，还包括用于接收动力获取电压的输入端、用于输出动力供电电压的输出端，所述动力电压开关单元的输出端连于调亮模块的输入端。

通过采用上述技术方案，汽车在工作时，通常通过发动机带动发电机发电，发电机产生的电能通过供电电路转化为稳定的输出。动力电源切换模块通过动力电压获取单元接入供电电路的电流，并通过动力电压可控开关控制电流的通断，从而调节调亮模块的通电或断电。

进一步设置：还包括电池电源切换模块和控制模块，

所述电池电源切换模块包括电池电源可控开关，还包括用于输出电池供电电压的输出端、以及用于控制电池电源可控开关通断的控制端,所述电池电源切换模块的输出端连于调亮模块的输入端；

所述动力电源切换模块还包括输出检测单元，所述输出检测单元设置于动力开关单元的输出端，并基于动力供电电压的大小输出动力电压检测信号；

所述控制模块包括：

预设电压信号输出源，用于输出预设电压信号；

所述控制模块与输出检测单元的输出端电性相连，对动力供电电压与预设电压信号进行比较，并基于比较结果向电池电源可控开关的控制端输出控制信号。

进一步设置：所述电池电源切换模块包括：

电池；

电池电压获取单元，包括与电池电性相连的输入端、以及用于输出电池获取电压的输出端；

电池电压开关单元，其接收电池获取电压并用于输出对应的电池供电电压，所述电池电压开关单元包括所述电池电源可控开关，所述检测开关单元基于控制信号控制电池电源可控开关的通断。

通过采用上述技术方案，汽车在工作时，除了电动机进行供电外，还有汽车电池进行供电。当电动机停止供电时，动力电源切换模块的输出检测单元检测到动力获取电压为低电平，控制模块基于动力获取电压向电池电源可控开关发出相应的信号，从而打开电池电源可控开关，此时电池电源切换模块的输出端开始向调亮模块进行供电。

进一步设置：所述控制模块还包括电压比较器，所述电压比较器的同相端与预设电压信号输出源电性相连，所述电压比较器的反向端与输出检测单元的输出端电性相连，所述电压比较器的输出端与电池电压开关单元的控制端电性相连。

通过采用上述技术方案，电压比较器对动力电压检测信号与预设电压信号进行比较，当动力电压检测信号高于预设电压信号时，电压比较器的输出端输出低电平，控制外部电源可控开关断开。当主电源检测信号低于预设电压信号时，电压比较器的输出端输出高电平，控制外部电源可控开关连通，此时外部电源代替太阳能电池对负载进行供电。

进一步设置：所述电池电源可控开关包括pmos管和npn型三极管，所述pmos管的源极为电池电源可控开关的输入端，栅极通过固定电阻与源极电性相连，漏极为电池电源可控开关的输出端；三极管的源极为控制端，集电极与pmos管的栅极电性相连，发射极与地线相连。

通过采用上述技术方案，当控制信号为高电平时，npn三极管导通，此时pmos管的栅极处于低电平，源极处于高电平，因此pmos管导通，动力供电电压为高电平并对照明模块进行供电。当控制信号为低电平时，npn三极管断开，此时pmos管的栅极与源极均处于相同的高电平，因此pmos管断开。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、外界光照强度变化时，背光灯在单位时间内的发光时长也发生改变，进而达到相应地改变背光灯发光亮度，从而方便车主看清导航屏幕；

2、能够实现电动机供电和电池供电的自动切换，保证了车载导航的稳定工作。

附图说明

图1是本实施例中一种车载导航的屏幕亮度调节电路的电路图。

图中，

1、动力电源切换模块；11、动力电压获取单元；12、输入检测单元；13、动力电压开关单元；14、输出检测单元；

2、电池电源切换模块；21、电池；22、电池电压获取单元；23、电池电压开关单元；

3、调亮模块；31、光敏充电单元；32、照明开关；

4、控制模块；41、预设电压信号输出源；

5、背光灯；6、供电电路。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种车载导航的屏幕亮度调节电路，参考图1，包括背光灯5、用于调节背光灯5亮度的调亮模块3、用于为背光灯5进行供电的动力电源切换模块1和电池电源切换模块2、以及用于控制动力电源切换模块1或电池电源切换模块2与背光灯5通断的控制模块4。

动力电源切换模块1包括连于发电机供电电路6输出端的动力电压获取单元11、电性连于动力电压获取单元11输出端的输入检测单元12、电性连于输入检测单元12的动力电压开关单元13、以及并联于动力电压开关单元13输出端与地线之间的输出检测单元14。

动力电压获取单元11包括电感l1，电感l1串联于发电机供电电路6输出端，在远离发电机供电电路6输出端的一端输出动力获取电压。

输入检测单元12包括依次连接于动力电压获取单元11输出端和地线之间稳压二极管d11、固定电阻r11和固定电阻r12，稳压二极管d11的负极电性连接于动力电压获取单元11的输出端。

动力电压开关单元13包括npn型三极管q11、npn型二极管q12、固定电阻r13、以及pmos管q13，三极管q11的基极连于固定电阻r11和固定电阻r12之间，集电极通过固定电阻r13与主电压获取单元32的输出端相连，发射极接于地线。三极管q12的基极连于三极管q11的集电极和固定电阻r13之间，集电极与pmos管q13的栅极相连，发射极接于地线。pmos管q13的源极连于动力电压获取单元11的输出端，漏极作为动力电压开关单元13的输出端向外输出动力供电电压。背光灯5连于动力电压开关单元13的输出端。

输出检测单元14包括依次连于动力电压开关单元13输出端和地线之间的固定电阻r14和固定电阻r15，固定电阻r14和固定电阻r15之间的节点作为输出检测单元14的输出端输出动力电压检测信号。

电池电源切换模块2包括电池21、与电池21相连的电池电压获取单元22、以及用于控制电池电压获取单元22与背光灯5之间是连接或是断开的电池电压开关单元23。

电池电压获取单元22包括电感l2，电感l2与电池21的正极相连，在远离电池21的一端输出电池供电电压。

电池电压开关单元23包括npn型三极管q21、pmos管q22和固定电阻r21。三极管q21的基极为控制端，与控制模块4的输出端电性相连；三极管q21的集电极与pmos管q22的栅极相连，同时还通过固定电阻r21连于pmos管q22的源极；三极管q21的发射极接于地线。pmos管q22的源极与电池电压获取单元22的输出端相连，漏极作为电池电压开关单元23的输出端向外输出电池供电电压。背光灯5连于电池电压开关单元23的输出端。

控制模块4包括用于输出预设电压信号的预设电压信号输出源41、以及用于对预设电压信号和动力电压检测信号进行比较的电压比较器oa1，电压比较器oa1的同相端与预设电压信号输出源41电性相连，电压比较器oa1的反向端与输出检测单元14的输出端电性相连。电压比较器oa1对动力电压检测信号与预设电压信号进行比较，并基于比较结果在输出端向电池电压开关单元23的控制端输出控制信号。

调亮模块3包括ne555芯片、连于ne555芯片的光敏充电单元31、以及连于ne555芯片输出端的照明开关32，还包括供电端，供电端同时连于动力电源切换模块1的输出端和电池电源切换模块2的输出端。

ne555芯片包括用于连接地线的接地脚、触发脚、作为芯片输出端的输出脚、复位脚、控制芯片阈值电压的控制脚、阈值脚、放电脚和供电脚。

光敏充电单元31包括光敏电阻r31、固定电阻r32、极性电容c31、以及极性电容c32。光敏电阻r31、固定电阻r32、极性电容c31依次串联于供电端和地线之间，光敏电阻r31和固定电阻r32之间的节点为放电端，放电端连于ne555芯片的放电脚。固定电阻r32和极性电容c31之间的节点为比较端，ne555芯片的阈值脚和触发脚连于光敏充电模块的比较端。控制脚与极性电容c32的正极相连，极性电容c32的负极连于地线，放电脚连于光敏充电模块的放电端，复位脚和供电脚均连于供电端。

照明开关32包括固定电阻r33、npn三极管q31和npn三极管q32，三极管q31的基极通过固定电阻r33连于ne555芯片的输出脚，集电极连于背光灯5，发射极连于三极管q32的基极。三极管q32的集电极连于背光灯5，发射极连于地线。固定电阻r33远离三极管q31的一端为照明开关32的使能端，背光灯5远离三极管q31和三极管q32的一端连于供电端。

本电路的工作原理如下：

当汽车发动机开启时，电动机发电，动力电压获取单元11获取发电机供电电路6输入的电压，并向动力电压开关单元13输出动力获取电压。当动力获取电压大于稳压二极管d11的击穿电压，输出检测单元14控制动力电压可控开关导通，动力电压开关单元13向背光灯5供电。此时输出检测单元14输出高电平的动力电压检测信号。该高电平的动力电压检测信号大于预设电压信号，控制模块4输出低电平的控制信号，从而使得电池电源可控开关断开。

当汽车发动机关闭时，动力获取电压和动力供电电压均为低电平，此时输出检测单元14输出低电平的动力电压检测信号，该低电平的动力电压检测信号小于预设电压信号，控制模块4输出高电平的控制信号，从而使得电池电源可控开关闭合，此时电池电源切换模块2对背光灯5进行供电。

当调亮模块3的供电端通电时，光敏充电单元31开始充电，也就是极性电容c31开始充电，此时比较端处于低电位，ne555芯片的输出端处于高电位。随着充电的继续，极性电容c31两端的电压逐渐升高，比较端的电压逐渐升高，直至极性电容c31的电压达到电源电压的2/3时，比较端输出的比较信号触发ne555芯片的输出端输出低电位，放电端导通为低电位。当放电端导通为低电位时，极性电容c31通过固定电阻r32开始放电。当极性电容c31的电压降低至电源电压的1/3以下时，也就是比较端的电压降低至电源电压的1/3以下，此时比较端输出的比较信号触发ne555芯片的输出端输出高电位，放电端断开恢复高电位。ne555芯片的输出端交替输出高电平信号和低电平信号，形成时序信号。时序信号的占空比在这电路上取决于光敏电阻r31、固定电阻r32和极性电容c31的数值。光敏电阻的阻值随外界光照的变化而变化，从而改变时序信号的占空比。照明开关32的使能端接收时序信号，并控制照明开关32的间断性通断。当占空比越高时，背光灯5在单位时间内的发光时间越长，由于人的眼睛具有延时效应，在视觉上表现为背光灯5的亮度越高。综上，外界光照强度变化时，光敏电阻的阻值随之发生改变，背光灯5在单位时间内的发光时长也发生改变，进而达到改变背光灯5发光亮度的目的。

上述的实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。