CN210925452U - 车载信息***显示屏亮度调节控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车载信息***显示屏亮度调节控制电路,包括一MCU主控芯片、电连接于MCU主控芯片的一外置光照传感器、电连接于MCU主控芯片的一内置光照传感器模块、及电连接于MCU主控芯片与仪表屏之间的一显示屏背光电源模块。本实用新型提供的车载信息***显示屏亮度调节控制电路,电路原理设计合理,可实现将车载信息***上显示屏的亮度自动调节至最适宜的亮度,调节自动、精确、方便、快捷,提高用户体验,为驾驶员和乘车员提供最适宜于人眼观看的亮度,降低对眼睛的伤害,并使驾驶员能够安全的驾驶。
Description
技术领域
本实用新型涉及车载电子设备技术领域,尤其涉及一种车载信息***显示屏亮度调节控制电路。
背景技术
车载信息***(包含数字仪表、中控多媒体、双后枕屏等)是一种能使驾驶员在行驶过程中,通过车载电子装备及时了解汽车运行的状况信息和外界信息的装置。要想车载信息***发挥到最佳的作用,车载信息***上显示屏的亮度需要恰到好处。
然而,现有车载信息***上显示屏的亮度大多数是恒定不变的,当环境光线亮度比较亮时,人眼观看显示屏会觉得亮度太低,而当环境光线亮度比较暗时,人眼看显示屏会觉得亮度太高。在这两种情况下,车载信息***上显示屏的亮度都不适宜于驾驶员与乘车员观看,不但会对眼睛造成伤害,而且也会影响驾驶员的驾驶操作,造成安全隐患。
实用新型内容
针对上述不足,本实用新型的目的在于提供一种车载信息***显示屏亮度调节控制电路,电路原理设计合理,可实现将车载信息***上显示屏的亮度自动调节至最适宜的亮度,调节自动、精确、方便、快捷,提高用户体验,为驾驶员和乘车员提供最适宜于人眼观看的亮度,降低对眼睛的伤害,并使驾驶员能够安全的驾驶。
本实用新型为达到上述目的所采用的技术方案是:
一种车载信息***显示屏亮度调节控制电路,其特征在于,包括一MCU主控芯片、电连接于MCU主控芯片的一外置光照传感器、电连接于MCU主控芯片的一内置光照传感器模块、及电连接于MCU主控芯片与仪表屏之间的一显示屏背光电源模块。
作为本实用新型的进一步改进,所述内置光照传感器模块包括光照传感器PJ1、电感FJ1、电容CJ1-CJ4、电阻RJ2-RJ5与二极管DJ1,其中,该光照传感器PJ1的第2引脚连接至电阻RJ2一端,该电阻RJ2另一端分别连接至电感FJ1与电容CJ1;该光照传感器PJ1的第3引脚连接至由电容CJ2、电阻RJ3与二极管DJ1三者组成的并联支路;该光照传感器PJ1的第1引脚分别连接至电阻RJ5一端、由电阻RJ4与电容CJ3组成的并联支路、及由电容CJ2、电阻RJ3与二极管DJ1三者组成的并联支路;该由电阻RJ4与电容CJ3组成的并联支路连接至电容CJ4一端,该电容CJ4另一端分别连接至电阻RJ5另一端与MCU主控芯片的第79引脚。
作为本实用新型的进一步改进,所述外置光照传感器通过一车身连接器电连接至MCU主控芯片的第47引脚。
作为本实用新型的进一步改进,所述显示屏背光电源模块包括电源管理芯片UA1、电感FE1-FE4、电容CE1-CE13、电阻RE2-RE4、电阻RE6-RE19与二极管DE2,其中,该电源管理芯片UA1的第1引脚分别连接至电阻RE19一端、电感FE4一端与二极管DE2正极,该电阻RE19另一端连接至电容CE13一端,该电容CE13另一端接地;该电源管理芯片UA1的第2引脚连接至由电阻RE3与电容CE6组成的并联支路;该电源管理芯片UA1的第4引脚分别连接至电阻RE2一端、及由电阻RE3与电容CE6组成的并联支路,该电阻RE2另一端连接至MCU主控芯片的第24引脚;该电源管理芯片UA1的第6引脚分别连接至电感FE4另一端、由电容CE1-CE5五个电容组成的并联支路、及由电感FE1与电感FE3组成的并联支路;该电源管理芯片UA1的第5引脚分别连接至二极管DE2负极、电感FE2、及由电容CE9-CE12四个电容与电阻RE4组成的并联支路;该电源管理芯片UA1的第3引脚分别连接至电容CE7一端、电阻RE13一端与电阻RE6一端,该电容CE7另一端连接至电容CE8一端,该电阻RE13另一端分别连接至电容CE8另一端与电阻RE12一端,该电阻RE12另一端连接至MCU主控芯片的第25引脚;该电阻RE6另一端分别连接至由电阻RE7-RE11五个电阻组成的并联支路、及由电阻RE14-RE18五个电阻组成的并联支路;该电源管理芯片UA1的第1引脚通过二极管DE2与电感FE2连接至显示屏的背光LED正极;该电源管理芯片UA1的第3引脚通过电阻RE6与电阻RE18连接至显示屏的背光LED负极。
作为本实用新型的进一步改进,还包括一车身CAN通讯模块,该车身CAN通讯模块包括高速CAN收发器UK2、电容CK7-CK10、电阻RK3-RK5、电感FK3与电感FK4,其中,该高速CAN收发器UK2的第1引脚连接至MCU主控芯片的第103引脚,该高速CAN收发器UK2的第2引脚与高速CAN收发器UK2的第3引脚之间连接电容CK7,该高速CAN收发器UK2的第4引脚连接至MCU主控芯片的第104引脚;该高速CAN收发器UK2的第5引脚分别连接至电阻RK3一端、电阻RK4一端与电容CK8一端,该电阻RK3另一端分别连接至高速CAN收发器UK2的第6引脚与电感FK4一端,该电阻RK4另一端分别连接至高速CAN收发器UK2的第7引脚与电感FK3一端,该电容CK8另一端分别连接至电容CK9一端与电容CK10一端,该电容CK9另一端分别连接至电感FK4另一端、车身连接器、中控多媒体与双后枕屏,该电容CK10另一端分别连接至电感FK3另一端、车身连接器、中控多媒体与双后枕屏;该高速CAN收发器UK2的第8引脚连接至电阻RK5。
作为本实用新型的进一步改进,所述MCU主控芯片为MB91F575芯片。
本实用新型的有益效果为:通过对控制电路上各模块原理进行合理设计,实现将车载信息***上显示屏的亮度自动调节至最适宜环境与人眼的亮度,调节自动、精确、方便、快捷,提高用户体验,为驾驶员和乘车员提供最适宜于人眼观看的亮度,降低对眼睛的伤害,并使驾驶员能够安全的驾驶。
上述是实用新型技术方案的概述,以下结合附图与具体实施方式,对本实用新型做进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构框图;
图2为本实用新型车身外部环境光线亮度的百分比与车身内部环境光线亮度的百分比的数据矩阵图;
图3为本实用新型手动调节模式的坐标图;
图4为本实用新型中MCU主控芯片的原理图;
图5为本实用新型中内置光照传感器模块的原理图;
图6为本实用新型中车身连接器的原理图;
图7为本实用新型中显示屏背光电源模块的原理图;
图8为本实用新型中车身CAN通讯模块的原理图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达到预定目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对本实用新型的具体实施方式详细说明。
请参照图1,本实用新型实施例提供了一种车载信息***显示屏亮度调节控制电路,包括一MCU主控芯片、电连接于MCU主控芯片的一外置光照传感器、电连接于MCU主控芯片的一内置光照传感器模块、及电连接于MCU主控芯片与仪表屏之间的一显示屏背光电源模块。具体的,MCU主控芯片为MB91F575芯片,如图4所示;仪表屏先用型号为COG-VLB0T06-01的显示器。
具体的,如图5所示,所述内置光照传感器模块包括光照传感器PJ1、电感FJ1、电容CJ1-CJ4、电阻RJ2-RJ5与二极管DJ1,其中,该光照传感器PJ1的第2引脚连接至电阻RJ2一端,该电阻RJ2另一端分别连接至电感FJ1与电容CJ1;该光照传感器PJ1的第3引脚连接至由电容CJ2、电阻RJ3与二极管DJ1三者组成的并联支路;该光照传感器PJ1的第1引脚分别连接至电阻RJ5一端、由电阻RJ4与电容CJ3组成的并联支路、及由电容CJ2、电阻RJ3与二极管DJ1三者组成的并联支路;该由电阻RJ4与电容CJ3组成的并联支路连接至电容CJ4一端,该电容CJ4另一端分别连接至电阻RJ5另一端与MCU主控芯片的第79引脚。具体的,光照传感器PJ1选用APDS-9004型号。由光照传感器PJ1作为内置光照传感器,实时采集车身内部环境光线亮度,转换成AD值,并通过MCU主控芯片的第79引脚传送至MCU主控芯片。
具体的,如图6所示,所述外置光照传感器通过一车身连接器电连接至MCU主控芯片的第47引脚。外置光照传感器选用APDS-9004型号。由外置光照传感器实时采集车身外部环境光线亮度,转换成AD值,并通过车身连接器传送至MCU主控芯片的第47引脚。
具体的,如图7所示,所述显示屏背光电源模块包括电源管理芯片UA1、电感FE1-FE4、电容CE1-CE13、电阻RE2-RE4、电阻RE6-RE19与二极管DE2,其中,该电源管理芯片UA1的第1引脚分别连接至电阻RE19一端、电感FE4一端与二极管DE2正极,该电阻RE19另一端连接至电容CE13一端,该电容CE13另一端接地;该电源管理芯片UA1的第2引脚连接至由电阻RE3与电容CE6组成的并联支路;该电源管理芯片UA1的第4引脚分别连接至电阻RE2一端、及由电阻RE3与电容CE6组成的并联支路,该电阻RE2另一端连接至MCU主控芯片的第24引脚;该电源管理芯片UA1的第6引脚分别连接至电感FE4另一端、由电容CE1-CE5五个电容组成的并联支路、及由电感FE1与电感FE3组成的并联支路;该电源管理芯片UA1的第5引脚分别连接至二极管DE2负极、电感FE2、及由电容CE9-CE12四个电容与电阻RE4组成的并联支路;该电源管理芯片UA1的第3引脚分别连接至电容CE7一端、电阻RE13一端与电阻RE6一端,该电容CE7另一端连接至电容CE8一端,该电阻RE13另一端分别连接至电容CE8另一端与电阻RE12一端,该电阻RE12另一端连接至MCU主控芯片的第25引脚;该电阻RE6另一端分别连接至由电阻RE7-RE11五个电阻组成的并联支路、及由电阻RE14-RE18五个电阻组成的并联支路;该电源管理芯片UA1的第1引脚通过二极管DE2与电感FE2连接至显示屏(具体可以为TFT屏)的背光LED正极;该电源管理芯片UA1的第3引脚通过电阻RE6与电阻RE18连接至显示屏(具体可以为TFT屏)的背光LED负极。具体的,电源管理芯片UA1选用D4020型号。
当MCU主控芯片计算出仪表屏的当前显示亮度值后,传送至电源管理芯片UA1,由显示屏背光电源模块向显示屏(仪表屏)输入相对应的背光LED正极与背光LED负极,使得仪表屏的背光亮度调节到当前显示亮度值。
为了实现车载信息***中的其他多媒体能够与数字仪表进行背光亮度同步调节,本实施例控制电路还包括一车身CAN通讯模块,如图8所示,该车身CAN通讯模块包括高速CAN收发器UK2、电容CK7-CK10、电阻RK3-RK5、电感FK3与电感FK4,其中,该高速CAN收发器UK2的第1引脚连接至MCU主控芯片的第103引脚,该高速CAN收发器UK2的第2引脚与高速CAN收发器UK2的第3引脚之间连接电容CK7,该高速CAN收发器UK2的第4引脚连接至MCU主控芯片的第104引脚;该高速CAN收发器UK2的第5引脚分别连接至电阻RK3一端、电阻RK4一端与电容CK8一端,该电阻RK3另一端分别连接至高速CAN收发器UK2的第6引脚与电感FK4一端,该电阻RK4另一端分别连接至高速CAN收发器UK2的第7引脚与电感FK3一端,该电容CK8另一端分别连接至电容CK9一端与电容CK10一端,该电容CK9另一端分别连接至电感FK4另一端、车身连接器、中控多媒体与双后枕屏,该电容CK10另一端分别连接至电感FK3另一端、车身连接器、中控多媒体与双后枕屏;该高速CAN收发器UK2的第8引脚连接至电阻RK5。具体的,高速CAN收发器UK2选用TJA1042型号。
当由MCU主控芯片计算出仪表屏的当前显示亮度值后,通过车身CAN通讯模块即可将当前显示亮度值转发共享至中控多媒体与双后枕屏内部,使得中控多媒体与双后枕屏上的显示屏与仪表屏调节至相同的背光亮度,实现车载信息***上多个显示屏的显示亮度的同步自动调节。
在本实施例中,中控多媒体内部的主控芯片可选用ST32F105型号,背光电源模块中的电源管理芯片可先用LC3320,显示屏可选用COG-VLB0T06-01。双后枕屏内部的主控芯片可选用STM8S208RB型号,背光电源模块中的电源管理芯片可先用LC3320,显示屏可选用CLAA101WK01XN。
本实用新型实施例还提供了基于上述控制电路的车载信息***显示屏的亮度实时调节方法,包括以下步骤:
(1)由外置光照传感器实时采集车身外部环境光线亮度,由内置光照传感器实时采集车身内部环境光线亮度,并分别转换成AD值,传送至数字仪表内部的MCU主控芯片;具体的,所述外置光照传感器设置于车身外部,所述内置光照传感器设置于数字仪表内;
(2)MCU主控芯片接收两个AD值后,根据两个AD值分别对应的车身外部环境光线亮度的百分比与车身内部环境光线亮度的百分比,获取仪表屏背光值百分比;
(3)MCU主控芯片根据仪表屏背光值百分比,结合公式:当前显示亮度值=仪表屏最大亮度值×仪表屏背光值百分比,计算出仪表屏的当前显示亮度值;最后通过数字仪表内部的背光电源模块将仪表屏的背光亮度调节到当前显示亮度值;
(4)不断重复步骤(1)至步骤(3),进行仪表屏背光亮度实时自动调节模式。
在上述步骤(2)中,仪表屏背光值百分比,由车身外部环境光线亮度的百分比与车身内部环境光线亮度的百分比两部分组合决定。如图2所示,MCU主控芯片由数据矩阵来获取仪表屏背光值百分比,具体的,横坐标为车身外部环境光线亮度的百分比,纵坐标为车身内部环境光线亮度的百分比,当获知这两个百分比之后,仪表屏背光值百分比即为这两个百分比坐标所对应矩形的值,且范围为10%~100%,均为10的整数倍。
例如:车身外部环境光线亮度的百分比为52%(50%到60%之间),车身内部环境光线亮度的百分比为86%(80%到90%之间),则此时,仪表屏背光值百分比对应为70%。
获知仪表屏背光值百分比之后,例如,显示屏最大亮度为800cd/m2,由步骤(3)的公式:当前显示亮度值=仪表屏最大亮度值×仪表屏背光值百分比,即可算出,当前显示亮度值=800cd/m2×70%=560cd/m2。
对于图2所示的数据矩阵,可根据具体需要而设定,而本实施例图2所示的数据矩阵为可使用的最优选的数据矩阵。
当然,还可以开启背光亮度手动调节模式,MCU主控芯片仅接收外置光照传感器采集到的车身外部环境光线亮度,仪表屏背光亮度=0.9×车身外部环境光线亮度值+10,如图3所示,x轴为车身外部环境光线亮度,y轴为仪表屏背光亮度。
为了实现车载信息***中的其他多媒体能够与数字仪表进行背光亮度同步调节,本实施例步骤(3)还包括以下步骤:由车身CAN通讯模块将计算出的当前显示亮度值分别转发共享至中控多媒体内部的主控芯片与双后枕屏内部的主控芯片,并由中控多媒体内部的背光电源模块将中控多媒体的显示屏背光亮度调节到当前显示亮度值,由双后枕屏内部的背光电源模块将双后枕屏的显示屏背光亮度调节到当前显示亮度值,则实现同时调节车载信息***上多个显示屏的显示亮度。
车身CAN通讯模块,为对整车各电子控制装置之间实现通讯数据转发的通讯模块,通过CAN总线网络方便地实现整车中各节点的数据信息的接收和发送。当由MCU主控芯片计算出仪表屏的当前显示亮度值后,通过车身CAN通讯模块即可将当前显示亮度值转发共享至中控多媒体与双后枕屏内部,使得中控多媒体与双后枕屏上的显示屏与仪表屏调节至相同的背光亮度,实现车载信息***上多个显示屏的显示亮度的同步自动调节。
在本实施例中,数字仪表上的显示屏(仪表屏)、中控多媒体上的显示屏与双后枕屏上的显示屏的背光亮度默认为最大亮度值的50%。在进行背光亮度调节时,背光亮度变化为渐变,无闪烁或突变;而且背光变化需延时1s变化。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型的技术范围作任何限制,故采用与本实用新型上述实施例相同或近似的技术特征,而得到的其他结构,均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种车载信息***显示屏亮度调节控制电路,其特征在于,包括一MCU主控芯片、电连接于MCU主控芯片的一外置光照传感器、电连接于MCU主控芯片的一内置光照传感器模块、及电连接于MCU主控芯片与仪表屏之间的一显示屏背光电源模块。
2.根据权利要求1所述的车载信息***显示屏亮度调节控制电路,其特征在于,所述内置光照传感器模块包括光照传感器PJ1、电感FJ1、电容CJ1-CJ4、电阻RJ2-RJ5与二极管DJ1,其中,该光照传感器PJ1的第2引脚连接至电阻RJ2一端,该电阻RJ2另一端分别连接至电感FJ1与电容CJ1;该光照传感器PJ1的第3引脚连接至由电容CJ2、电阻RJ3与二极管DJ1三者组成的并联支路;该光照传感器PJ1的第1引脚分别连接至电阻RJ5一端、由电阻RJ4与电容CJ3组成的并联支路、及由电容CJ2、电阻RJ3与二极管DJ1三者组成的并联支路;该由电阻RJ4与电容CJ3组成的并联支路连接至电容CJ4一端,该电容CJ4另一端分别连接至电阻RJ5另一端与MCU主控芯片的第79引脚。
3.根据权利要求1所述的车载信息***显示屏亮度调节控制电路,其特征在于,所述外置光照传感器通过一车身连接器电连接至MCU主控芯片的第47引脚。
4.根据权利要求1所述的车载信息***显示屏亮度调节控制电路,其特征在于,所述显示屏背光电源模块包括电源管理芯片UA1、电感FE1-FE4、电容CE1-CE13、电阻RE2-RE4、电阻RE6-RE19与二极管DE2,其中,该电源管理芯片UA1的第1引脚分别连接至电阻RE19一端、电感FE4一端与二极管DE2正极,该电阻RE19另一端连接至电容CE13一端,该电容CE13另一端接地;该电源管理芯片UA1的第2引脚连接至由电阻RE3与电容CE6组成的并联支路;该电源管理芯片UA1的第4引脚分别连接至电阻RE2一端、及由电阻RE3与电容CE6组成的并联支路,该电阻RE2另一端连接至MCU主控芯片的第24引脚;该电源管理芯片UA1的第6引脚分别连接至电感FE4另一端、由电容CE1-CE5五个电容组成的并联支路、及由电感FE1与电感FE3组成的并联支路;该电源管理芯片UA1的第5引脚分别连接至二极管DE2负极、电感FE2、及由电容CE9-CE12四个电容与电阻RE4组成的并联支路;该电源管理芯片UA1的第3引脚分别连接至电容CE7一端、电阻RE13一端与电阻RE6一端,该电容CE7另一端连接至电容CE8一端,该电阻RE13另一端分别连接至电容CE8另一端与电阻RE12一端,该电阻RE12另一端连接至MCU主控芯片的第25引脚;该电阻RE6另一端分别连接至由电阻RE7-RE11五个电阻组成的并联支路、及由电阻RE14-RE18五个电阻组成的并联支路;该电源管理芯片UA1的第1引脚通过二极管DE2与电感FE2连接至显示屏的背光LED正极;该电源管理芯片UA1的第3引脚通过电阻RE6与电阻RE18连接至显示屏的背光LED负极。
5.根据权利要求3所述的车载信息***显示屏亮度调节控制电路,其特征在于,还包括一车身CAN通讯模块,该车身CAN通讯模块包括高速CAN收发器UK2、电容CK7-CK10、电阻RK3-RK5、电感FK3与电感FK4,其中,该高速CAN收发器UK2的第1引脚连接至MCU主控芯片的第103引脚,该高速CAN收发器UK2的第2引脚与高速CAN收发器UK2的第3引脚之间连接电容CK7,该高速CAN收发器UK2的第4引脚连接至MCU主控芯片的第104引脚;该高速CAN收发器UK2的第5引脚分别连接至电阻RK3一端、电阻RK4一端与电容CK8一端,该电阻RK3另一端分别连接至高速CAN收发器UK2的第6引脚与电感FK4一端,该电阻RK4另一端分别连接至高速CAN收发器UK2的第7引脚与电感FK3一端,该电容CK8另一端分别连接至电容CK9一端与电容CK10一端,该电容CK9另一端分别连接至电感FK4另一端、车身连接器、中控多媒体与双后枕屏,该电容CK10另一端分别连接至电感FK3另一端、车身连接器、中控多媒体与双后枕屏;该高速CAN收发器UK2的第8引脚连接至电阻RK5。
6.根据权利要求1所述的车载信息***显示屏亮度调节控制电路,其特征在于,所述MCU主控芯片为MB91F575芯片。
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