一种LED电路、电子设备及检测方法与流程

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种led电路、电子设备及检测方法。

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，来检测环境光的光线属性值。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、电子设备及检测方法，以解决现有电子设备的环境光检测方案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：led、驱动信号提供单元、参考信号端、切换开关、电压采集单元和处理电路；

所述led的一端与所述驱动信号提供单元的输出端连接，所述led的另一端与所述切换开关的第一端连接于检测节点；

所述切换开关的第二端与所述参考信号端连接；

所述电压采集单元与所述检测节点连接，所述电压采集单元用于采集所述检测节点的电压；

所述处理电路与所述电压采集单元连接，用于根据所述检测节点的电压值以及预先定义的电压值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电子设备，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检测方法，应用于led电路，所述led电路包括：led、驱动信号提供单元、参考信号端、切换开关、电压采集单元和处理电路，其中，所述led的一端与所述驱动信号提供单元的输出端连接，所述led的另一端与所述切换开关的第一端连接于检测节点，所述切换开关的第二端与所述参考信号端连接，所述电压采集单元与所述检测节点连接，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：

控制所述led电路的切换开关断开；

获取所述电压采集单元采集的所述检测节点的电压值；

根据所述检测节点的电压值以及预先定义的电压值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。

本发明实施例提供的led电路、包含led电路的电子设备及所应用的检测方法，在led电路中设置电压采集单元，用于采集led与切换开关所连接的检测节点的电压。在控制切换开关断开后，获取检测节点的电压值，再根据电压值与光线属性值的映射关系，即可计算照射到led上的环境光的属性值。本实施例中，通过led即可检测环境光的属性值，不需要另外设置环境光传感器，也就可以避免环境光传感器及其所需较大开孔占用电子设备空间的技术问题，节省了电子设备的结构空间。

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另一种led电路的结构示意图；

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led电路的一种实测波形图；

图5为本发明实施例提供的led电路的另一种实测波形图；

图6为本发明实施例提供的led电路的另一种实测波形图；

图7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100，包括：led110、驱动信号提供单元120、参考信号端130、切换开关140、电压采集单元150和处理电路180；

所述led110的一端与所述驱动信号提供单元120的输出端连接，所述led110的另一端与所述切换开关的第一端141连接于检测节点160；

所述切换开关的第二端142与所述参考信号端130连接；

所述电压采集单元150与所述检测节点160连接，所述电压采集单元150用于采集所述检测节点160的电压；

所述处理电路180与所述电压采集单元150连接，用于根据所述检测节点160的电压值以及预先定义的电压值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。

本实施例提供的led电路100，通过电压采集单元150采集led110一端的电压。驱动信号提供单元120的输出端与所述led110的一端连接，所述led110的另一端与所述切换开关140连接于检测节点160。所述驱动信号提供单元120用于为led110提供驱动信号，切换开关140用于控制该led电路100的通断，电压采集单元150则用于在切换开关140断开时，采集所述检测节点160处的电压。处理电路180内预先存储有检测节点160处的电压值与照射到led110上的环境光的光线属性值的映射关系，处理电路180与电压采集单元150连接，以获取电压采集单元150采集的检测节点160处的电压，来确定照射到led110上的环境光的属性值。

所述led电路100在连接使用时，驱动信号提供单元120输出驱动信号至led110，可以通过控制切换开关140的连接状态来控制led电路100的通断状态。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。

若将切换开关140闭合，led电路100处于正常工作状态，此时，驱动信号流入led110，使得该led110处于点亮状态，从led110流出的电信号经由所述第一开关流入参考信号端130。

若将切换开关140断开，led电路100处于开路状态，驱动信号流入led110后无法经由切换开关140流至参考信号端130，因此led110处于熄灭状态。此时，检测节点160处的电压接近所述驱动信号提供单元120的输出电压。

所涉及的切换开关140用于控制led电路100的通断，切换开关140的实现方案包括但不限于：模拟开关、负载开关、[电子]金属氧化物半导体场效应晶体管(metallicoxidesemiconductorfiledeffecttransistor，简称mosfet)、双极结型晶体管(bipolarjunctiontransistor，简称bjt)、继电器、晶闸管等。

此外，led110内的pn结还具备内光电效应。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，在切换开关140断开时，若有光线照射到led110上，则该led110两端会产生光电压，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，在驱动信号输出单元的输出信号固定时，检测节点160的电压就会随着led110两端的光电压的增大而减小。预先定义电压值与光线强度值等属性值的对应关系，根据检测节点160的电压变化，就可以计算照射到led110上的光线的属性值。

具体的，led110的驱动类型可以分为高电压驱动类型和低电压驱动类型，不同驱动类型的led110连接方案不同。高电压和低电压仅表示电压值的相对大小关系，其具体电压数据可以根据电路的具体情况选择，在此不作限定。针对不同驱动类型的led110，其具体连接方案如下：

其一，若led110的驱动类型为高电压驱动类型，驱动信号提供单元120的输出电压为高电压，参考信号端130的电压为低电压。此时，可以设置所述参考信号端130的电压值低于或者等于第一预设电压值，所述led110的阳极与所述驱动信号提供单元120的输出端连接，所述led110的阴极与所述切换开关的第一端141连接。具体的，所述参考信号端130的电压值低于第一预设电压值，该第一预设电压值可以低于或者等于led110的截止电压，或者可以直接将参考信号端130接地。

其二，若led110的驱动类型为低电压驱动类型，则可以将led110的阳极连接到所述驱动信号提供单元120，且该驱动信号提供单元120的输出电压为低电压。将led110的阴极经由切换开关140连接到参考信号端130，该参考信号端130的电压为高电压。具体可以在参考信号端130接入一个高压信号，该高压信号的电压高于或者等于该led110的截止电压，且输出信号提供单元的输出电压低于所述led110的截止电压。

综合上述本实施例提供的led电路100能够实现的光线检测功能，还可以将led电路100设置于电子设备内，用于检测照射到电子设备内的led110端的光线。电子设备内可以预先定义led110的端电压与照射到led110上的环境光的属性值的映射关系，这样，在切换开关140断开时，通过采集检测节点160的电压，以及预先定义的映射关系，即可计算照射到led110上的环境光的光线强度值等属性值，即可实现利用电子设备内的led110实现环境光的属性值检测目的。

上述本发明实施例提供的led电路，在led电路中设置电压采集单元，用于采集led与切换开关所连接的检测节点的电压。在控制切换开关断开后，获取检测节点的电压值，再根据电压值与光线属性值的映射关系，即可计算照射到led上的环境光的属性值。本实施例提供的led电路，设置于电子设备内即可检测照射到电子设备的环境光的光线属性值，这样，电子设备内部就不需要另外设置环境光传感装置，节省了电子设备内部的元器件部署和结构空间的占用。

在上述实施例的基础上，如图2所示，所述led110可以包括第一led111和第二led112，所述驱动信号提供单元120包括第一驱动信号提供单元121和第二驱动信号提供单元122；

所述第一led111的阳极与所述第一驱动信号提供单元121的输出端连接，所述第二led112的阳极与所述第二驱动信号提供单元122的输出端连接，所述第一led111的阴极和所述第二led112的阴极均与所述切换开关的第一端141连接。

本实施方式中，led电路100包括第一led111和第二led112，每个led110的阳极对应连接一个驱动信号提供单元120的输出端，第一led111和第二led112并联到所述切换开关的第一端141。通过控制切换开关140的闭合状态，即可控制led110的连接状态，以及第一led111和第二led112的导通状态。

若切换开关140闭合，第一led111和第二led112均正偏，led电路100处于正常导通状态。第一驱动信号提供单元121和第二驱动信号提供单元122输出驱动信号，驱动第一led111和第二led112正常发光。

若将切换开关140由闭合状态断开，并且控制第一驱动信号提供单元121输出高电压信号，且控制第二信号提供单元输出低电压信号，led电路100的实际信号走向为：第一驱动信号提供单元121输出驱动信号依次经由第一led111、检测节点160与第二led112，到达第二驱动信号提供单元122。这时，第一led111正向导通、第二led112反向截止，由于第二led112的内阻较大，接近兆欧级别甚至更高，led电路100可以近似开路，检测节点160的电压接近第一驱动信号提供单元121的输出电压。

此时，若有光线照射到第一led111上，第一led111两端产生光电压，随着光线增强，检测节点160的电压随着第一led111两端的光电压的增大而减小。若有光线照射到第二led112上，所述第二led112的反向电阻开始减小，流经第一led111的微弱电流会显著增大，因此，检测节点160的电压也随着第二led112的反向电阻的减小而减小。因此，根据检测节点160的电压检测，即可获取环境光的光线的属性值变化情况。

更进一步的，如图3所示，所述第二led112可以包括至少两个led，所述第二驱动信号提供单元122包括至少两个驱动信号提供单元，其中，所述至少两个led的每一个led的一端均连接到所述检测节点160上，每一个led的另一端连接到一个信号驱动单元的输出端，所述至少两个驱动信号提供单元与所述至少两个led一一对应。

本实施方式中，第二led112的数量为至少两个，所述第二驱动信号提供单元122的数量为至少两个，且每个led对应连接一个驱动信号提供单元。当有环境光线照射到led上时，每一个第二led112均可以与第一led111形成一个串联电路，通过检测节点160的电压值变化即可获取环境光的光线属性值。多个并联电路共同测量的方案，可以更真实的反应环境光的属性值变化，以进一步提高环境光的检测精确度。

如图4至图6所示，为上述实施方式对应的环境光的属性值变化示意图。图4为仅适用第一led111对应的检测结果，图5为仅适用第二led112对应的检测结果，图6为同时使用第一led111和第二led112所获得的检测结果。依据这几个图可以明显看出，相对于使用单颗led的检测方案，同时使用第一led111和第二led112的检测效果更好。因此，可以优选使用第一led111以及至少两个第二led112来监测环境光。

在上述实施例的基础上，所述led电路100还可以包括控制单元，所述控制单元的第一端与所述切换开关的第三端143连接，用于控制所述切换开关140的闭合或断开，所述控制单元的第二端和所述第一驱动信号提供单元121的输入端连接，用于控制所述第一驱动信号提供单元121输出的驱动信号，所述控制单元的第三端所述第二驱动信号提供单元122的输入端连接，用于控制所述第二驱动信号提供单元122输出的驱动信号。

本实施方式中，增设控制单元以实现led电路100的自动控制。所述控制单元包括三个控制端，分别连接到led电路100中以执行对应的控制功能。其中，控制单元的第一端与切换开关的第三端143连接，用于控制切换开关140的闭合或者断开，进而控制该led电路100的功能状态。控制单元的第二端与第一驱动信号提供单元121的输入端连接，用于控制第一驱动信号提供单元121输出的驱动信号，例如，控制第一驱动信号提供单元121输出高电压的驱动信号或者输出低电压的驱动信号。控制单元的第三端与第二驱动信号提供单元122的输入端连接，以控制第二驱动信号提供单元122输出的驱动信号，例如，控制第二驱动信号提供单元122输出高电压的驱动信号或者低电压的驱动信号。

这样，控制单元通过三个控制端，即可自动控制切换开关140的通断，以及驱动信号输出单元输出的驱动信号。led电路100即可自动控制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案。

在上述实施例的基础上，如图1至图3所示，所述led电路100还可以包括保护元件170；

所述保护元件170的一端与所述驱动信号提供单元120的输出端连接，所述保护元件170的另一端与所述led110的一端连接。

本实施方式中，为避免瞬间电流等对led电路100中led110等元件的损坏，还可以增设保护元件170，所应用的保护元件170可以为限流电阻，如图1至图3中的电阻r1、r2和r3。将保护元件170串联在驱动信号输出单元与led110之间，以保护led110不会轻易损坏。

本发明实施例还涉及一种电子设备，包括如上述图1至图3所示的实施例提供的led电路100。所述led电路100可以包括：led110、驱动信号提供单元120、参考信号端130、切换开关140、电压采集单元150和处理电路180；

所述led110的一端与所述驱动信号提供单元120的输出端连接，所述led110的另一端与所述切换开关的第一端141连接于检测节点160；

所述切换开关的第二端142与所述参考信号端130连接；

所述电压采集单元150与所述检测节点160连接，所述电压采集单元150用于采集所述检测节点160的电压；

所述处理电路180与所述电压采集单元150连接，用于根据所述检测节点160的电压值以及预先定义的电压值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。

本发明实施例提供的电子设备，在其内部的led电路中设置电压采集单元，用于采集led与切换开关所连接的检测节点的电压。在控制切换开关断开后，获取检测节点的电压值，再根据电压值与光线属性值的映射关系，即可确定照射到led上的环境光的属性值。本实施例中，通过led即可检测环境光的属性值，不需要在电子设备内另外设置环境光传感器，也就可以避免环境光传感器及其所需较大开孔占用电子设备空间的技术问题，节省了电子设备的结构空间。

参见图7，本发明实施例还提供了一种检测方法，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100。所述led电路100包括：led110、驱动信号提供单元120、参考信号端130、切换开关140、电压采集单元150和处理电路180，其中，所述led110的一端与所述驱动信号提供单元120的输出端连接，所述led110的另一端与所述切换开关的第一端141连接于检测节点160，所述切换开关的第二端142与参考信号端130连接；所述电压采集单元150与所述检测节点160连接，所述处理电路180与所述电压采集单元150连接，所述处理电路180用于执行本实施例提供的检测方法的相关操作。如图7所示，所述检测方法主要包括以下步骤：

步骤701、控制led电路的切换开关断开；

步骤702、获取电压采集单元采集的检测节点的电压值；

步骤703、根据所述检测节点的电压值以及预先定义的电压值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。

本实施例中，利用led110内的pn结的内光电效应，根据led110端的电压值确定照射到led110上的光线的属性值。其中，所述属性值可以包括但不限于光线的强度值、色温值、颜色等。

led电路100中的led110，可以为设置于电子设备内，专门用来检测环境光的光线属性值的led110，也可以为电子设备内固有的led110，例如电子设备的呼吸灯、闪光灯等，在这些led110处于熄灭状态时执行环境光检测功能。

led110的一端连接到驱动信号提供单元120的输出端，led110的另一端连接到检测节点160上。驱动信号提供单元120输出的驱动信号，以及与led110的连接方案，均与led110的驱动类型关联。

在一种具体实现方案中，若led110为高电压驱动类型，设置所述参考信号端130的电压值低于或者等于第一预设电压值，所述led110的阳极与所述驱动信号提供单元120的输出端连接，所述led110的阴极与所述切换开关的第一端141连接；

控制所述驱动信号提供单元120输出驱动信号，其中，所述驱动信号的电压值高于或者等于第二预设电压值。

驱动信号提供单元120输出的驱动信号的电压为高电压，该高电压可以设置为高于或者等于所述led110的截止电压。参考信号端130的电压为低电压，该低电压可以设置为低于所述led110的截止电压，或者将参考信号端130接地。

相应的，若led110为低电压驱动类型，则驱动信号提供单元120的输出端与led110的阴极连接，led110的阳极与检测节点160连接。参考信号端130为高电压，驱动信号提供单元120的输出电压为低电压。针对驱动类型设置驱动信号提供单元120和参考信号端130的电压的具体实现方案可以参见上述实施例，不再赘述。

电子设备若通过led110检测环境光的属性值，则需要在切换开关140断开的情况下，采集检测节点160的电压值。若led电路100处于正常导通的工作状态，先控制led电路100中的切换开关140断开。切换开关140断开后，led电路100处于开路状态，检测节点160的电压接近驱动信号提供单元120的输出电压。若有光线照射到led110上，led110的反向电阻显著减少，led110两端产生光电压，此时检测节点160的电压就会随着光线强度的增强而减少。

电子设备内预先定义检测节点160的电压值与光线属性值的映射关系，用于根据led110端的电压值确定照射到led110上的光线的属性值。电子设备获取电压采集单元150采集到的检测节点160的电压值后，根据前述映射关系，直接查找对应的光线的属性值，或者计算得出照射到led110上的光线的属性值。

电子设备在获取环境光的属性值后，可以根据环境光的属性值调节电子设备的部分元器件的参数值，例如显示屏的显示亮度等。若计算得出环境光的光线强度值较大，则可以将显示屏调亮。若计算得出环境光的光线强度值较小，则可以将显示屏调暗。电子设备还可以根据环境光的色温、颜色等属性值对元器件的输出参数做其他对应调整，不作限定。

本发明实施例提供的检测方法，通过采集led与切换开关所连接的检测节点的电压，然后再根据电压值与光线属性值的映射关系，即可计算照射到led上的环境光的属性值。本实施例中，通过led即可检测环境光的属性值，不需要另外设置环境光传感器，也就可以避免环境光传感器及其所需较大开孔占用电子设备空间的技术问题，节省了电子设备的结构空间。

在上述实施例的基础上，步骤701所述的控制所述led电路100的切换开关140断开的步骤，可以包括：

若检测到光线检测指令，断开所述led电路的切换开关；

所述断开所述led的切换开关的步骤之后，所述方法还包括：

若检测到led工作指令，闭合所述切换开关，其中，所述led工作指令用于指示所述led点亮。

本实施方式中，电子设备若检测到光线检测指令，即可断开led电路100的切换开关140，控制led电路100切换为接收模式(rxmode)，执行检测节点160的电压检测及光线属性值的计算操作。在led电路100的切换开关140断开后，若检测到led110工作指令，led110工作指令用于指示led110点亮，则闭合所述切换开关140，led电路100切换为发射模式(txmode)，led电路100正常导通，led110点亮。

这样，电子设备可以根据检测需求，控制led电路100在正常工作状态与环境光检测的状态之间切换，实现led电路100的多功能。

如图2所示，为本发明实施例提供的另一种检测方法所应用的led电路100的结构示意图。所述led110包括第一led111和第二led112，所述驱动信号提供单元120包括第一驱动信号提供单元121和第二驱动信号提供单元122，所述第一led111的阳极与所述第一驱动信号提供单元121的输出端连接，所述第二led112的阳极与所述第二驱动信号提供单元122的输出端连接，所述第一led111的阴极与所述第二led112的阴极均与所述切换开关的第一端141连接；

所述获取所述电压采集单元采集的所述检测节点的电压值的步骤之前，所述方法还包括：

控制所述第一驱动信号提供单元121输出第一驱动信号，第二驱动信号提供单元122输出第二驱动信号，其中，所述第一驱动信号的电压值高于或者等于第三预设电压值，所述第二驱动信号的电压值低于或者等于第四预设电压值，所述第三预设电压值高于所述第四预设电压值。

本实施方式中，通过第一led111和第二led112来检测环境光的属性值。led电路100包括并联的第一led111和第二led112，第一led111连接第一驱动信号提供单元121的输出端，第二led112连接第二驱动信号提供单元122的输出端。

执行环境光检测时，控制第一驱动信号提供单元121输出第一驱动信号为高电压信号，第二驱动信号提供单元122输出第二驱动信号为低电压信号，控制切换开关140断开。led电路100的实际信号走向为：第一驱动信号提供单元121输出驱动信号依次经由第一led111、检测节点160与第二led112，到达第二驱动信号提供单元122。这时，第一led111正向导通、第二led112反向截止，由于第二led112的内阻较大，接近兆欧级别甚至更高，led电路100可以近似开路，检测节点160的电压接近第一驱动信号提供单元121的输出电压。

若有光线照射到第一led111上，第一led111两端产生光电压，随着光线增强，检测节点160的电压随着第一led111两端的光电压的增大而减小。若有光线照射到第二led112上，所述第二led112的反向电阻开始减小，流经第一led111的微弱电流会显著增大，因此，检测节点160的电压也随着第二led112的反向电阻的减小而减小。因此，根据检测节点160的电压检测，即可获取环境光的光线的属性值变化情况。

此外，还可以设置较多的第二led112支路与第一led111支路并联。当有环境光线照射到led110上时，每一个第二led112均可以与第一led形成一个串联电路，通过检测节点160的电压值变化即可获取环境光的光线属性值。多个并联电路共同测量的方案，可以更真实的反应环境光的属性值变化，以进一步提高环境光的检测精确度。

综上所述，本实施例提供的检测方法，通过led即可检测环境光的属性值，充分利用了电子设备内的led资源，不需要另外设置环境光传感器，也就可以避免环境光传感器及其所需较大开孔占用电子设备空间的技术问题，节省了电子设备的结构空间，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。