[实用新型]液晶光强自适应控制系统

说明书

技术领域：

本实用新型设计的是电气设备及电气工程中照明领域的装置，能够自适应的调节环境光强度及环境的温度，可以应用到实际生产生活中，如温室种植、定影过程及液晶显示等。 

背景技术：

在某些生产以及生活中，产生并维持一个恒定光强的环境是非常必要的，例如胶片的定影过程、液晶显示、精密科学实验等。现有光强自适应系统的设计是采用光电板并通过光电转换及信号采集电路控制光强，存在两个缺陷：（1）光电板的响应速度慢；（2）光电转换和信号采集在设计时容易产生误差。 

对扭曲向列相液晶液晶盒（TN-LCD）施加不同的电压，即使入射光强不变，其透射光强也会发生变化，因此可以通过控制施加的电压来选择不同的光强，而且TN-LCD的响应速度相对较快，能够达到毫秒量级。但是，对于光强在一定范围内发生频繁变化的外界环境，如果不断地人工调节TN-LCD上的驱动电压是相当麻烦甚至是不可能做到的。因此，我们希望系统能够在自主判断光强的基础上自动调节TN-LCD上的驱动电压，达到与外界环境自适应的效果。为此，我们开发了利用TN盒自适应控制光强的系统。 

实用新型内容：

为了解决在特定空间内光照强度保持不变或者保持在很小的范围内以致可以忽略光照强度的变化，本实用新型提供了一种新型的液晶自适应光强控制系统。所述液晶光强自适应系统包括：电源、TN-LCD、TN-LCD驱动电路、液晶显示屏、反馈电路、主控电路。该装置通过信号采集模块中的传感器，采用的是线性的，即电流随光照强度线性变化，实现稳定和控制特定环境内光强的变化，而且可以测量液晶盒的电光特性并由此选择控制电压并显示当前工作状态，充分体现了新材料应用领域人性化与智能化的设计思想。 

本实用新型的技术方案为： 

一种液晶光强自适应控制系统，该系统组成包括电源模块、单片机最小系统、液晶显示器模块、按键模块、TN-LCD驱动模块、信号采集模块和TN-LCD，其连接顺序为电源模块、液晶显示器模块、按键模块、TN-LCD驱动模块、信号采集模块分别与单片机最小系统相连接，TN-LCD驱动模块与TN-LCD相连接，信号采集模块与TN-LCD相连接； 

所述的TN-LCD驱动模块的组成包括1kHz方波发生器、TN-LCD驱动电压幅度控制器、180°相移器、A路DA转换、B路DA转换和减法器六个部分；其连接关系为1KHz方波发生器与180°相移器、A路DA转换分别相连接，TN-LCD驱动电压幅度控制器与A路DA转换、B路DA转换和单片机最小系统分别相连接，180°相移器与1KHz方波发生器、B路DA转换分别相连接，A路DA转换、B路DA转换分别与减法器相连接。 

所述的电源模块为型号为L7805CV的稳压管；信号采集模块主要由型号为LXD/GB3-ASLDPB的光敏传感器组成，TN-LCD液晶盒由河北冀雅电子有限公司购得，灌注的液晶材料为P0616A(E7)，由石家庄诚志永华显示材料有限公司购得。 

本实用新型的有益效果为： 

本实用新型操作简单，根据用户的需求设置初始状态，系统能够自适应的调节环境光强，达到匀强或某一强度范围不变，同时配备了液晶显示功能，能够显示当前工作状态，便于用户了解环境的状态；对于初始状态设置模糊的用户，可以利用系统液晶盒电光特性测试功能，根据实验得到的电光曲线确定预设值；液晶的响应速度快，能够根据外界环境光强的变化对环境强度及时调整，避免滞后现象。 

附图说明：

图1 本实用新型液晶光强自适应控制系统的结构图 

图2 本实用新型TN-LCD驱动模块的结构图 

图3 本实用新型1kHz方波发生器原理图 

图4 本实用新型TN-LCD驱动电压幅度控制器原理图 

图5 本实用新型A路DA转换原理图 

图6 本实用新型B路DA转换原理图 

图7 本实用新型减法器原理图 

图8 本实用新型单片机最小系统原理图 

图9 本实用新型按键模块原理图 

图10 本实用新型TN-LCD电压-透过率理论曲线 

图11 本实用新型系统测量得到的TN-LCD电压-透过率实验曲线 

具体实施方式：