[发明专利]空调显示屏显示频率的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及空调显示屏显示频率的控制方法，具体的说是控制LED矩阵刷新频率的方法。

背景技术

目前，在家用电器特别是空调器上，普遍采用LCD(液晶)或者LED(发光二极管)作为显示屏，以显示有关控制参数和运行参数。由于LCD本身不会发光，所以必须使用背光源照亮画面，在某些场合，其亮度就不能达到用户需要，而且LCD控制器需要专用芯片进行控制，或者需要MCU自身带有专用控制电路，要求较高；LED显示屏本身能够发光，能克服上述LCD屏的缺点和不足，亮度可以自由调节，显示画面和颜色可以任意组合。为了节省产品成本，一般用低价位的MCU(微处理器)作为控制芯片，由于这类MCU管脚比较少，需用多片如SN74HC595等型号的串并转换芯片以级联的方式进行端口扩展。虽然LED不需要专用芯片进行控制，但是由于采用串行数据传输，就要求MCU必须具有很高的运行速度，否则，很难实现显示屏的稳定显示。

在空调显示屏的n×m维LED矩阵中，行数据线分别连接每个LED的负极，列数据线分别连接每个LED的正极，对所述LED矩阵进行扫描的方式可以分为行扫描方式、列扫描方式和全扫描。其特点是：

行扫描方式：逐行输出低电平，需要点亮的LED所在的列，则输出高电平，其它列输出低电平。即对需点亮的LED来说，在LED负极输入低电平，而在LED正极输入高电平。除扫描到的行以外，其它行均输出高电平，这种扫描方式每次可以使扫描到的行上的m个LED全部被点亮。

列扫描方式：逐列输出高电平，需要点亮的LED所在的行，则输出低电平，其它行输出高电平。除扫描到的列以外，其它列均输出低电平，这种扫描方式每次可以使扫描到的列上的n个LED全部被点亮。

全扫描：对每个LED进行扫描，每一时刻只有1个LED被点亮。从第1行开始每一次输出一行为低电平，其它各行为高电平，同时从第一列开始扫描每一列，当遇到所在列的LED灯需要点亮时，该列输出高电平，否则输出低电平，其它列均输出低电平。可见，扫描到的行与扫描到的列之交叉处对应的LED灯被选中，可以被点亮。间隔一定的时间后，再扫描到下一列，当所有列扫描完后，再扫描到下一行，按同样的方式再次扫描每一列。当所有行扫描完后，再从第1行开始按同样的方式扫描。这种扫描方式，需要消耗额外的MCU时间。

以两片串并转换芯片以级联的方式扩展MCU的I/O口的电路结构为例，其中一片串并转换芯片控制n×m维的LED矩阵的行扫描，另一片串并转换芯片控制LED矩阵的列扫描。在每片串并转换芯片上具有移位脉冲输入端(SRCLK)，串行数据输入端(SI)，信号锁存输入端(RCLK)。其扫描时序是在控制扫描的定时中断发生后，在对应的中断程序中，每次仅输出一个移位脉冲的低电平或高电平(每个移位脉冲由一个低电平与一个高电平组成)，当累计输出n+m个移位脉冲后，在信号锁存的上升沿控制下，第一串并转换芯片将从串行数据输入端输入的串行数据转换为并行数据后锁存，并行数据通过第一串并转换芯片的管脚传输到第二串并转换芯片的串行数据输入管脚，控制LED矩阵的显示。当采用列扫描时，由于要对每个串行数据进行移位操作，移位脉冲输入端需要输出一定宽度的低电平与高电平的信号波形，并且需要分别在同一个定时器的两次中断来完成控制移位脉冲的输出。为了要完成m列扫描，同时每列需要输出m+n个串行数据后才能将信号锁存输入端由低电平输出改为高电平输出，为串行数据转换为并行数据提供锁存信号并予以锁存。则当显示屏的显示频率为fs时，列扫描方式时，需要MCU控制移位脉冲的扫描频率为f1＝2×(n+m)×m×fs，行扫描方式时，MCU控制移位脉冲的扫描频率则为f2＝2×(n+m)×n×fs。全扫描方式时MCU控制移位脉冲的扫描频率更高，为f3＝2×(n+m)×n×m×fs，一般不予考虑。对于行扫描和列扫描来说，当n＝8，m＝8时，此时f1＝f2＝256×fs，在显示屏扫描频率fs介于80～100Hz时，f1与f2均介于20480Hz～25600Hz之间，扫描频率非常高，而对应的扫描时间介于39us～49us之间，要求控制扫描的定时器定时时间介于39us～49us之间，定时扫描时间相当短。MCU既要在很短的定时时间内完成定时中断程序的执行，还要完成其它中断程序及其它主程序的执行，包含控制遥控器接收、键盘扫描、室内外机通讯、室内风机的运转、室内步进电机运转等。由于扫描频率非常高，控制扫描频率的定时器必然会频繁进入其中断程序，造成其它中断程序及其它程序不能及时的执行，影响遥控器接收等其它中断程序及主程序的执行，使程序失控。

发明内容