用於液晶顯示器的bit控制器的製作方法
2023-05-10 11:46:41
專利名稱：用於液晶顯示器的bit控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型主要涉及到液晶顯示器領域，特指一種採用嵌入式設計用來對顯示器的工作環境、狀態控制以及故障診斷的控制器。
背景技術：
多媒體顯示器是資訊時代人機互動過程中用戶最終獲取信息的主要設備之一，其中液晶顯示器以其重量輕、體積小、無輻射、電磁兼容性能好等優點，在越來越多的領域得到使用。但是液晶顯示器受其液晶材料結晶點和清亮點的影響，其工作溫度範圍都不是太理想，溫度低於結晶點和高於清亮點時，液晶顯示器都不能正常工作，在某些惡劣的環境下，液晶顯示器工作的環境溫度可能較高或很低，這時需要對液晶顯示器進行散熱或加熱以保證其正常工作。
而傳統的溫度控制方案是低溫用被動加熱，散熱用主動散熱。低溫採用溫度繼電器進行控制，溫度低於某一溫度時繼電器接通，開始加熱。溫度高於某一溫度時，繼電器斷開，停止加熱。使用這種方式在不同的溫度下，如-10℃和-30℃時加熱功率都是一樣的，這樣會造成較大的溫度衝擊，容易對加熱物體造成損壞。散熱一般不進行功率控制，風扇開始運行後就全功率工作，不管當時環境溫度如何，這樣勢必浪費能源，整機功耗也會增加，同時由風扇帶來的噪聲也會更大。
液晶顯示器在使用過程中如果環境光線變化，一般都需要手動調節亮度，在有些場合手動調節往往會帶來不便，尤其是在戶外行動裝置上使用時，因為調節顯示器亮度時，勢必分散使用者的注意力，在某些需要注意力集中的場合可能會造成事故。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題就在於針對現有技術的不足，提供一種能夠不依賴外界設備，僅靠自身就能實現對液晶顯示器的環境檢測、狀態控制和故障檢測的用於液晶顯示器的BIT控制器。
為了解決上述技術問題，本實用新型提出的解決方案為一種用於液晶顯示器的BIT控制器，其特徵在於所述控制器包括參數檢測模塊，由亮度傳感器、溫度傳感器及外圍電路組成，用於檢測液晶顯示器的環境參數和工作狀態並轉換為數據信號；中心控制模塊，與參數檢測模塊相連，由Flash型單片機及外圍電路組成，並通過接收參數檢測模塊檢測到的數據，根據程序設定的算法對數據進行分析，輸出控制信號；
輸出模塊，與中心控制模塊相連，由功率電源及開關管電路組成，當接收到中心控制模塊的控制信號後，輸出模塊就能控制相應的執行機構改變液晶顯示器的工作狀態，以適應環境變化；通信模塊，與中心控制模塊以及參數檢測模塊相連，並採用串行通訊方式與上位機程序進行通信。
本實用新型還進一步包括一與中心控制模塊相連報警模塊，當接收到中心控制模塊的報警信號後，啟動報警指示燈，通知用戶處理。
與現有技術相比，本實用新型的優點就在於本實用新型的用於液晶顯示器的BIT控制器採用嵌入式設計，從而無需再通過其他的外部設備或控制項，就能利用自身的硬體對液晶顯示器實施實時監測，並能夠按照需求自動、及時地調整液晶顯示器的工作環境和工作狀態，既達到節約能源的目的，又能避免因為要對人工顯示器進行調整而造成使用者的分神帶來的種種弊端。
圖1是本實用新型的結構框架示意圖；圖2是本實用新型溫度檢測與控制的流程示意圖；圖3是本實用新型高溫處理流程的示意圖；圖4是本實用新型低溫處理流程的示意圖；圖5是本實用新型實施例的結構框架示意圖；圖6是本實用新型實施例的電路示意圖。
具體實施方式
以下將結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
如圖1所示，本實用新型的液晶顯示器BIT(Built-in test)控制器包括參數檢測模塊1、中心控制模塊2、報警模塊3、通信模塊4。其中，參數檢測模塊1，由亮度傳感器、溫度傳感器及外圍電路組成，用於檢測液晶顯示器的環境參數和工作狀態並轉換為數據信號；中心控制模塊2，與參數檢測模塊1相連，由Flash型單片機及外圍電路組成，並通過接收參數檢測模塊1檢測到的數據，根據程序設定的算法對數據進行分析，輸出控制信號；輸出模塊5，與中心控制模塊2相連，由功率電源及開關管電路組成，當接收到中心控制模塊2的控制信號後，輸出模塊5就能控制相應的執行機構改變液晶顯示器的工作狀態，以適應環境變化；通信模塊4，與中心控制模塊2以及參數檢測模塊1相連，並採用串行通訊方式與上位機程序進行通信。
工作原理當控制器開始工作時，首先進行系統的初始化和自檢，然後利用參數檢測模塊1通過各種傳感器檢測液晶顯示器的環境參數，如溫度、亮度等，參數採集完畢後輸入中心控制模塊2，中心控制模塊2通過一定的控制算法對採集的參數數據進行運算比較，產生相應的脈寬調製(PWM)控制信號，通過輸出控制模塊控制相應的執行機構，如散熱器、加熱器等來改變液晶顯示器的工作狀態，使液晶顯示器工作在最佳環境。若參數檢測模塊1檢測到液晶顯示器環境參數超標，則輸出報警信號，通過指示燈定位超標部分。
如圖2所示的溫度控制流程示意圖，單片機通過溫度傳感器依次採集液晶顯示屏溫度、燈管溫度、主控板溫度、環境溫度等，並將每次採集的溫度值與程序中設定的正常溫度範圍進行比較，若在正常溫度範圍內，將繼續進行下一步檢測，直到最終溫度正常標誌置位，結束此次溫度循檢過程；若任一次循檢中檢測到溫度超出正常溫度範圍，程序將跳轉到高溫判斷，通過比較確定此次超出正常溫度範圍的是溫度過高還是溫度過低，如果溫度過高，程序將跳轉到高溫處理部分，進行圖4所示的處理，如果是溫度過低，程序將跳轉到低溫處理部分，進行圖5所示的處理。
如圖3所示是高溫處理流程示意圖，將採集的溫度T與設定的溫度值T1進行比較，如果T＞T1，程序將跳轉到風扇控制部分，調節控制風扇的PWM佔空比，使風扇高速工作，如果T＜T1，將進行下一步溫度比較，採集溫度T與T2進行比較，比較過程同上，T＞T2，風扇以普通速度工作，T＜T2，進入下一步與T3進行比較；T＞T3，風扇低速工作，T＜T3，進入下一步與T4進行比較；T＞T4，風扇很少開，T＜T4，風扇不工作。(其中T1＞T2＞T3＞T4)如圖4所示是低溫處理流程示意圖，將採集的溫度T與設定的溫度值T5進行比較，如果T＜T5，程序將跳轉到加熱控制部分，調節加熱控制PWM佔空比，加熱器高溫加熱，如果T＞T5，將進行下一步溫度比較，採集溫度T與T6進行比較，比較過程同上，T＜T6，加熱器中溫加熱，T＞T6，進入下一步與T7進行比較；T＜T7，加熱器低溫加熱，T＞T7，進入下一步與T8進行比較；T＜T8，加熱器微溫加熱，T＞T8，加熱器不工作(其中T5＜T6＜T7＜T8)。
對於亮度調節是由安裝在面板的光線傳感器採集環境光亮度，單片機根據該亮度值輸出一PWM信號，該信號的佔空比與環境光亮度值成正比。該信號輸入逆變器的亮度調整端來控制逆變器輸出電流，從而控制背光燈的亮度。
當BIT控制器通過串口與微機連接時，在監控軟體控制下，BIT控制器可以向監控軟體發送當時檢測到的液晶顯示器的環境參數和狀態參數。用戶可以通過監控軟採用手動方式在線修改BIT控制器的控制參數，以適應特殊的需要。
圖5所示的本實用新型實施例，參數檢測模塊1由亮度檢測模塊和溫度檢測模塊組成，其中亮度檢測模塊中包括一個光線傳感器用來檢測環境亮度，溫度檢測模塊中包括4個溫度傳感器，分別檢測主板溫度、液晶溫度、燈管溫度、環境溫度。參數檢測模塊1與中心控制模塊2相連，中心控制模塊2採用一單片機並與輸出模塊5以及報警模塊3相連。報警模塊3採用LED燈管作為主板報警燈、液晶屏報警燈、燈管報警燈。單片機通過PWM方式控制開關管的狀態。開關管分別連接有執行元件，該執行元件包括逆變器亮度控制器、主控板加熱裝置、液晶屏加熱裝置、燈管加熱裝置以及模塊電源開關等，同時還連接有用來降溫的風扇。中心控制模塊2還可以與上位機連接。如圖6所示的電路原理圖，圖中檢測J1～J4為溫度傳感器接口，溫度傳感器採用DS18B20數字式溫度傳感器，該組接口1腳接工作電源，3腳接地，2腳接傳感器數據輸出端，分別連接單片機U1微控制器的P0.0～P0.3腳，溫度傳感器安裝在液晶顯示器合適的部位並通過連線與接口相連。J5為亮度傳感器接口，亮度傳感器採用TSL253，該接口1腳接地，2腳接工作電源，3腳為傳感器輸出端，亮度傳感器輸出模擬電壓信號接到ADC0804的輸入端，ADC0804將輸入的模擬電壓信號轉換成數位訊號，數位訊號輸入到單片機U1的P1埠。ADC0804的2腳和3腳分別接U1微控制器的第17腳和16腳。單片機U1作為中心控制器採用AT89C52，其第40腳接工作電源，20腳接地(圖紙未表示)；18腳和19腳接晶振Y1；電容C2第一端接Y1晶振第一端，電容C2第二端接地；電容C3第一端接Y1晶振第二端，電容C3第二端接地；電容C4第一端接工作電源，電容C4第二端與電阻R12第一端共同接在U1微控制器的第9腳；單片機U1的第31腳接工作電源。D1～D3為報警用發光二極體，D1～D3陽極接工作電源，陰極分別接限流電阻R9～R11，限流電阻R9～R11另一端分別接U1微控制器P3.2～P3.4。作為中心控制器的單片機U1的P2.0～P2.7為控制信號輸出端，所有的輸出控制信號經由反向電路進行反向後控制開關管的開斷(圖中未表示)，通過開關管的開斷控制執行部件的運行狀況。10和11腳為串行通訊埠，分別連接串行通訊接口J6的1端和2端。
權利要求1.一種用於液晶顯示器的BIT控制器，其特徵在於所述控制器包括參數檢測模塊，由亮度傳感器、溫度傳感器及外圍電路組成，用於檢測液晶顯示器的環境參數和工作狀態並轉換為數據信號；中心控制模塊，與參數檢測模塊相連，由Flash型單片機及外圍電路組成，並通過接收參數檢測模塊檢測到的數據，根據程序設定的算法對數據進行分析，輸出控制信號；輸出模塊，與中心控制模塊相連，由功率電源及開關管電路組成，當接收到中心控制模塊的控制信號後，輸出模塊就能控制相應的執行機構改變液晶顯示器的工作狀態，以適應環境變化；通信模塊，與中心控制模塊以及參數檢測模塊相連，並採用串行通訊方式與上位機程序進行通信。
2.根據權利要求1所述的用於液晶顯示器的BIT控制器，其特徵在於所述控制器還進一步包括一與中心控制模塊相連報警模塊，當接收到中心控制模塊的報警信號後，啟動報警指示燈，通知用戶處理。
專利摘要本實用新型公開了一種用於液晶顯示器的BIT控制器，該控制器包括由亮度傳感器、溫度傳感器及外圍電路組成的參數檢測模塊，用於檢測液晶顯示器的環境參數和工作狀態並轉換為數據信號；由Flash型單片機及外圍電路組成的中心控制模塊與參數檢測模塊相連，並通過接收參數檢測模塊檢測到的數據，根據程序設定的算法對數據進行分析，輸出控制信號；由功率電源及開關管電路組成的輸出模塊與中心控制模塊相連，當接收到中心控制模塊的控制信號後，輸出模塊能控制執行機構改變液晶顯示器的工作狀態，以適應環境變化。本實用新型無需再通過其他的外部設備，就能利用自身的硬體對液晶顯示器實施實時監測，並能夠按照需求自動、及時地調整液晶顯示器的工作環境和工作狀態。
文檔編號G02F1/13GK2798108SQ20052005003
公開日2006年7月19日 申請日期2005年1月10日 優先權日2005年1月10日
發明者夏顯忠, 曹建明, 夏利鋒, 彭宏程, 謝劍斌, 梁駿馳, 陶令, 聶佳力, 曾沁 申請人:長沙湘計海盾科技有限公司, 湖南計算機股份有限公司