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LED屏控制电路、LED屏模组及电子设备

2021-02-02 00:49:21

LED屏控制电路、LED屏模组及电子设备

  技术领域

  本申请涉及LED屏驱动控制技术领域,尤其涉及一种LED屏控制电路、LED屏模组及电子设备。

  背景技术

  LED(Light Emitting Diode,发光二极管)具有自发光特性,且节能环保、响应速度快,LED屏在大屏应用中有广阔的应用前景。同时LED屏还具有功耗大的缺点。目前LED屏在使用时无法设定开关时间,只能通过开关电源进行开关,容易出现使用者无需LED屏发光但因不便手动关闭电源,而只能让屏幕继续处于发光状态的情况,由于LED屏具有功耗大的缺点,就会造成能源浪费。

  因此,如何使LED屏能够自动开关是亟需解决的问题。

  实用新型内容

  鉴于上述现有技术的不足,本申请的目的在于提供一种LED屏控制电路、LED屏模组及电子设备,旨在解决LED屏无法自动开关导致能源浪费的问题。

  第一方面,本申请提供一种LED屏控制电路,包括:第一电源、第二电源、控制器、实时时钟和驱动IC;所述第一电源向所述控制器和所述实时时钟供电,所述实时时钟与所述控制器电连接;所述第二电源与所述驱动IC连接有供电电路,所述第二电源通过所述供电电路向所述驱动IC供电;所述实时时钟用于计时并输出第一电信号,所述控制器接收所述第一电信号,并根据所述第一电信号输出第二电信号,所述第二电信号用于控制所述供电电路的通断;所述驱动IC用于与LED屏电连接,当所述供电电路连通时,所述驱动IC驱动所述LED屏点亮,当所述供电电路断开时,所述LED屏关闭。

  通过设置实时时钟进行计时,可自动完成LED屏开关,由第一电源和第二电源独立供电的电路结构使得LED屏关闭时,控制器仍能正常工作,从而缩短了下一次LED屏点亮时的启动时间,达到了节能的目的。

  一种实施方式中,所述LED屏控制电路还包括MOS管,所述MOS管设置于所述供电电路上,所述控制器与所述MOS管电连接,所述控制器输出所述第二电信号以使所述MOS管连通或切断所述第二电源和所述驱动IC。利用MOS管高电平导通低电平截止的特性实现对第二电源的通断控制,无需手动控制电源的通断,实现了电源开关的自动化。

  一种实施方式中,所述第二电源包括红光电源和蓝绿光电源,所述驱动IC包括红光管脚和蓝绿光管脚,所述MOS管包括第一MOS管和第二MOS管,所述供电电路包括第一供电电路和第二供电电路,所述第一供电电路的两端分别连接所述红光电源和所述红光管脚,所述第一MOS管设置在所述第一供电电路上,所述第二供电电路的两端分别连接所述蓝绿光电源和所述蓝绿光管脚,所述第二MOS管设置在所述第二供电电路上,所述第一MOS管和所述第二MOS管分别电连接至所述控制器。采用同一控制器连接到两个供电电路,并分别控制红光灯组和蓝绿光灯组,解决了由于红光灯组和蓝绿光灯组驱动电压的不同而无法同时控制的问题。

  一种实施方式中,所述实时时钟与所述控制器之间通过第一IIC总线连接,所述控制器通过所述第一IIC总线向所述实时时钟输出时钟信号,所述实时时钟根据所述时钟信号开始计时,所述实时时钟通过所述第一IIC总线向所述控制器传输计时完成的数据信号。通过设置实时时钟与第一IIC总线之间信号的互相传输,可以实时控制LED屏的开关时间。

  一种实施方式中,所述LED屏控制电路还包括环境光传感器和调节电阻,所述环境光传感器与所述控制器电连接,所述调节电阻连接在所述控制器和所述驱动IC之间,所述环境光传感器用于感测环境光的亮度并输出环境光亮度电信号,所述控制器接收所述环境光亮度电信号并调整所述调节电阻的阻值,所述驱动IC根据所述调节电阻的阻值的大小调整驱动电流的大小,所述LED屏根据所述驱动电流的大小改变亮度。通过设置环境光传感器改变调节电阻的阻值,进一步调节驱动电流的阻值,使得LED屏能够根据环境光的亮度实时调整LED屏的亮度,节省了能耗。

  一种实施方式中,所述环境光传感器与所述控制器之间通过第二IIC总线连接,所述控制器通过所述第二IIC总线向所述环境光传感器输出时钟信号,所述环境光传感器根据所述时钟信号开始感测环境光亮度,所述环境光传感器通过所述第二IIC总线向所述控制器传输环境光亮度的数据信号。将环境光传感器与控制器通第二IIC总线连接,以实时传输时钟信号和数据信号,便于控制器实时驱动环境光传感器对环境光的亮度进行感测和接收感测到的环境光亮度信息。

  一种实施方式中,所述控制器与所述调节电阻之间通过SPI总线连接,所述控制器根据所述环境光亮度的数据信号通过SPI总线向所述调节电阻输出第三电信号,所述调节电阻根据所述第三电信号改变阻值。

  一种实施方式中,所述驱动IC包括Rext_R、Rext_G、Rext_B管脚,所述驱动电流包括红光驱动电流、绿光驱动电流和蓝光驱动电流,所述调节电阻的数量为三个,三个所述调节电阻均通过所述SPI总线与所述控制器连接,所述Rext_R、所述Rext_G、所述Rext_B管脚分别与一个所述调节电阻电连接,以根据三个所述调节电阻的阻值分别调节所述红光驱动电流、所述绿光驱动电流和所述蓝光驱动电流的大小。

  第二方面,本申请提供一种LED屏模组,包括LED屏和如第一方面任一实施方式所述的LED屏控制电路,所述LED屏与所述LED屏控制电路电连接。所述LED屏模组通过设置实时时钟进行计时,可自动完成LED屏开关,由第一电源和第二电源独立供电的电路结构使得LED屏关闭时,控制器仍能正常工作,从而缩短了下一次LED屏点亮时的启动时间,达到了节能的目的。

  第三方面,本申请还提供一种电子设备,包括第二方面所述的LED屏模组。所述电子设备通过设置实时时钟进行计时,可自动完成LED屏开关,由第一电源和第二电源独立供电的电路结构使得LED屏关闭时,控制器仍能正常工作,从而缩短了下一次LED屏点亮时的启动时间,达到了节能的目的。

  附图说明

  图1为一种实施例的LED屏控制电路模块图;

  图2为一种实施例的LED屏控制电路图。

  附图标记说明:

  10-第一电源;

  20-第二电源;

  30-控制器;

  40-实时时钟;

  50-驱动IC;

  60-环境光传感器;

  70-调节电阻;

  80-LED屏;

  90-MOS管。

  具体实施方式

  为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

  除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。

  LED具有自发光特性,且节能环保、响应速度快,LED屏在大屏应用中有广阔的应用前景。目前LED屏在使用时无法设定开关时间,只能通过开关电源进行开关,容易出现使用者无需LED屏发光但因不便手动关闭电源,而只能让屏幕继续处于发光状态的情况,由于LED屏具有功耗大的缺点,就会造成能源浪费。

  因此,如何使LED屏能够自动开关是亟需解决的问题。

  基于此,本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案,其详细内容将在后续实施例中得以阐述。

  请参考图1,本申请实施例提供一种LED屏控制电路,包括:第一电源10、第二电源20、控制器30、实时时钟40和驱动IC 50。第一电源10与控制器30和实时时钟40的电源输入端连接,以向控制器30和实时时钟40供电,实时时钟40与控制器30电连接。

  本实施例中,控制器30采用CPU(Central Processing Unit Processor,中央处理器)芯片,实时时钟40为RTC(Real_Time Clock,实时时钟)时钟芯片。其他实施例中,控制器30和实时时钟40也可以为其他器件。

  第二电源20与驱动IC 50连接有供电电路,第二电源20通过供电电路向驱动IC 50供电。实时时钟40用于计时并输出第一电信号,控制器30接收第一电信号,并根据第一电信号输出第二电信号,第二电信号用于控制供电电路的通断。

  驱动IC 50用于与LED屏80电连接,当供电电路连通时,驱动IC 50驱动LED屏80点亮,当供电电路断开时,LED屏关闭。

  通过设置实时时钟40进行计时,可自动完成LED屏80开关,由第一电源10和第二电源20独立供电的电路结构使得LED屏80关闭时,控制器仍能正常工作,从而缩短了下一次LED屏80点亮时的启动时间,达到了节能的目的。

  一种实施例中,请参考图1和图2,LED屏控制电路还包括MOS管90,MOS管90设置于供电电路上,控制器30与MOS管90电连接。具体地,如图2所示,本实施例中采用N沟道型MOS管,其漏极D与第二电源VR和VGB连接,以实现供电,源极S与驱动IC 50连接,栅极G与控制器30连接以接收控制信号。控制器30输出第二电信号以使MOS管90连通或切断第二电源20和驱动IC 50。利用N沟道MOS管高电平导通低电平截止的特性实现对第二电源20和驱动IC 50的通断控制,无需手动控制第二电源20的通断,实现了对第二电源20开关的自动化,进而实现LED屏点亮与熄灭的自动化。

  需要说明的是,MOS管90还可以是P沟道型MOS管,本申请不限于MOS管类型。

  一种实施例中,请参考图1和图2,第二电源20包括红光电源VR1和蓝绿光电源VGB1,驱动IC 50包括红光管脚VR和蓝绿光管脚VGB,MOS管90包括第一MOS管MOS1和第二MOS管MOS2,供电电路包括第一供电电路和第二供电电路。

  第一供电电路的两端分别连接红光电源VR1和红光管脚VR,第一MOS管MOS1设置在第一供电电路上。第二供电电路的两端分别连接蓝绿光电源VGB1和蓝绿光管脚VGB,第二MOS管MOS2设置在第二供电电路上。控制器30包括开关信号管脚SW1和SW2,第一MOS管MOS1和第二MOS管MOS2分别电连接至控制器30的SW1管脚和SW2管脚,以对三色LED灯组和驱动电路IC内部供电电路通断进行控制。

  由于红光灯组和蓝绿光灯组的驱动电压不同,本实施例通过设置第一供电电路对红光灯组供电,第二供电电路对蓝绿光灯组供电,第一供电电路和第二供电电路均对驱动电路IC内部供电,可以通过第一供电电路和第二供电电路的不同电压满足红光灯组和蓝绿光灯组的电压要求。

  一种实施例中,请参考图1和图2,第一电源包括电源输出端VCC,电源输出端VCC用于向电路供电。实时时钟40与控制器30之间通过第一IIC总线连接。本实施例中,控制器30包括VDD接口、SDA1接口和SCL1接口,VDD接口用于接收电源信号,SDA1接口用于传输数据信号,SCL1接口用于传输时钟信号。实时时钟40包括VDD接口、SDA接口和SCL接口,SCL接口通过第一IIC总线与控制器30的SCL1接口连接以接收时钟信号,实时时钟40根据时钟信号开始计时,实时时钟40的SDA接口通过第一IIC总线与控制器的SDA1接口连接以向控制器30传输计时完成的数据信号。第一电源的VCC端分别与控制器30的VDD接口和实时时钟40的VDD接口连接,以对其内部电路进行供电。通过设置实时时钟40通过第一IIC总线与控制器30实现信号的互相传输,可以实时控制LED屏的开关时间。

  一种实施例中,请参考图1和图2,LED屏控制电路还包括环境光传感器60和调节电阻70,环境光传感器60与控制器30电连接,调节电阻70连接在控制器30和驱动IC 50之间,本实施例中,调节电阻70为数字可调电阻AD5270,可选地,数字可调电阻可以为任意其他型号,也可以为定值电阻。环境光传感器60用于感测环境光的亮度并输出环境光亮度电信号,控制器30接收环境光亮度电信号并调整调节电阻70的阻值,调节电阻70包括W接口和A接口,A接口用于接地,W接口用于与驱动IC 50连接,将相应阻值的信号传输至驱动IC 50,驱动IC 50根据调节电阻70的阻值的大小调整驱动电流的大小,LED屏80根据驱动电流的大小改变亮度。通过设置环境光传感器60改变调节电阻70的阻值,进一步调节驱动电流的阻值,使得LED屏80能够根据环境光的亮度实时调整屏幕的亮度,节省了能耗。

  一种实施例中,请参考图1和图2,环境光传感器60与控制器30之间通过第二IIC总线连接,第二IIC总线的结构和第一IIC总线相同。控制器30还包括SDA2接口和SCL2接口,SDA2接口用于传输数据信号,SCL2接口用于传输时钟信号。环境光传感器60包括VDD接口、SDA接口和SCL接口,VDD接口用于向内部电路供电,环境传感器60的VDD接口与第一电源的VCC端连接,以向其内部电路供电。环境传感器60的SCL接口通过第二IIC总线与控制器30的SCL2接口连接,以接收控制器30的时钟信号,环境光传感器60根据时钟信号开始感测环境光亮度。环境光传感器60的SDA接口通过第二IIC总线与控制器30的SDA2连接,以向控制器30传输环境光亮度的数据信号,控制器30接收到环境光亮度的数据信号后将其转换为相应的脉冲信号并传输至调节电阻70。将环境光传感器60与控制器30通过第二IIC总线连接,以实时传输时钟信号和数据信号,便于控制器30实时驱动环境光传感器60对环境光的亮度进行感测和接收感测到的环境光亮度信息。

  一种实施例中,请参考图1和图2,控制器30与调节电阻70之间通过SPI总线连接,本实施例中,调节电阻70为数字可调电阻AD5270,其包括VDD接口、SYNC接口、SCLK接口、DIN接口和SDO接口,VDD接口用于向内部电路供电,SYNC接口用于传输同步信号,SCLK接口用于传输时钟信号,DIN为串行数据接口。SDO接口用于传递通信信号,本实施例中无需使用。调节电阻70的VDD接口与第一电源的VCC端连接,以向其内部电路供电。SYNC接口、SCLK接口、DIN接口分别通过SPI总线与控制器30的相应接口连接。控制器30根据环境光亮度的数据信号产生相应的第三电信号,第三电信号为脉冲信号,第三电信号通过SPI总线传输至调节电阻70,调节电阻70根据第三电信号改变阻值。

  一种实施例中,请参考图2,驱动IC 50包括Rext_R、Rext_G、Rext_B管脚,Rext_R、Rext_G、Rext_B分别为红色、绿色和蓝色灯组驱动电路电阻的重置信号接口。驱动电流包括红光驱动电流、绿光驱动电流和蓝光驱动电流。调节电阻的数量为三个,三个调节电阻并联连接且均通过SPI总线与控制器连接,Rext_R、Rext_G、Rext_B管脚分别与一个调节电阻电连接,通过Rext_R、Rext_G、Rext_B接口对三个电阻进行设定,以根据三个调节电阻的阻值分别调节红光驱动电流、绿光驱动电流和蓝光驱动电流的大小。

  本申请实施例还提供一种LED屏模组,包括LED屏和本申请实施例提供的LED屏控制电路,LED屏与LED屏控制电路电连接。

  本申请提供的LED屏模组通过设置实时时钟进行计时,可自动完成LED屏开关,由第一电源和第二电源独立供电的电路结构使得LED屏关闭时,LED屏模组的其他零部件仍能正常工作,从而缩短了下一次LED屏点亮时的启动时间,达到了节能的目的。

  进一步地,LED屏模组还能够根据环境光的亮度调节屏幕的显示亮度,进一步节省了能耗。

  此外,本实施例提供的LED屏模组还可包括安装组件和保护组件等,保护组件可以为塑料组件、金属组件、玻璃等,以对LED屏进行保护,防止磕碰、进水等伤害,安装组件用于将LED屏、保护组件等进行安装固定。

  本申请实施例还提供一种电子设备,包括本申请实施例提供的LED屏模组。本实施例提供的电子设备可以为舞台幕墙、电脑显示器、电子广告屏等任何使用到LED屏的电子显示设备。

  本申请提供的电子设备通过设置实时时钟进行计时,可自动完成LED屏开关,由第一电源和第二电源独立供电的电路结构使得LED屏关闭时,电子设备的其他装置仍能正常工作,从而缩短了下一次LED屏点亮时的启动时间,达到了节能的目的。

  进一步地,该电子设备还能够根据环境光的亮度调节屏幕的显示亮度,进一步节省了能耗。

  需要说明的是,本申请中的LED屏上绑定的LED为microLED(微型发光二极管)。

  当然,在实际使用中,本申请中的LED屏上绑定的LED还可以是mini LED、OLED等,在此,不作具体限定。

  应当理解的是,本申请的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

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