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環(huán)境光傳感器(ALS)背光控制解決方案

作者: 時間:2012-06-06 來源:網絡 收藏

圖5. 簡單的PMW電路

圖6. 基于MAX1698的LED亮度調節(jié)器

:建立連接

最后一步就是在和執(zhí)行器之間建立連接,通過微器實現。有人可能首先要問:“光強如何映射到亮度?”事實上,有些文獻專門介紹了相關方案。其中一種映射方式是,Microsoft®針對運行Windows® 7¹操作系統(tǒng)的計算機提出的。圖7所示曲線是由Microsoft提供的,它可以將光強度映射到顯示屏亮度(以全部亮度的百分比表示)。

圖7. 將光強映射為最佳顯示屏亮度的曲線示例

這種特殊曲線可以用以下函數表示:

如果設備采用的是已集成亮度控制功能的LCD控制芯片,就可通過向芯片發(fā)送指令,輕松設置亮度。如果設備采用的是PWM直接控制亮度,則要考慮如何將比例信號映射至顯示屏亮度。

在MAX1698示例中,根據其產品說明書的介紹,可以將驅動電流映射為電壓。通過這個示例,我們可以假設LED電流強度幾乎與其電流呈線性關系。這樣,我們就可以在上述等式中乘上一個系數,計算出PWM所映射的有效電壓,該電壓再被映射至LED電流,最后轉化成顯示屏亮度。

方案實施

最好不要從一個亮度級直接跳轉到另一個亮度級,而是平滑上調和下調背光亮度,確保不同亮度等級之間無縫過渡。為了達到這一目的,最好采用帶有固定或不同亮度步長、可逐步調節(jié)亮度的定時中斷,也可采用帶有可控制LED輸入電流的PWM值的定時中斷,或者是能夠發(fā)送到顯示屏控制器的串行指令的定時中斷。圖8提供了這種算法的一個示例。

圖8. 步進式亮度調節(jié)的算法示例

另一個問題是,系統(tǒng)響應環(huán)境光強變化的速度。我們應盡量避免過快地改變亮度等級。這是因為光強的瞬間變化(譬如一扇窗戶打開或瞬間有一束光掃過)可能導致背光亮度發(fā)生不必要的變化,這往往會造成用戶感覺不適。并且,較長的響應時間還有助于減少微控制器對光的檢測次數,從而可以釋放一定的微控制器資源。

最初級的方法就是每隔一兩秒鐘檢查一次光,然后相應地調整背光亮度。更好的方法是,只有光線強度偏離特定范圍一定時間后,才對背光亮度進行調節(jié)。譬如,如果正常光強是200lux,我們可能只會在光強降到180lux以下或升至220lux以上,而且持續(xù)時間超過數秒的情況下才調節(jié)亮度。幸運的是,MAX44009集成了中斷引腳和閾值寄存器,可輕松實現這個目的。


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