[发明专利]一种自动调节手机屏幕亮度的节能方法

说明书

技术领域

本发明涉及屏幕亮度自动调节技术领域，具体涉及一种自动调节手机屏幕亮度的节能方法。

背景技术

现在液晶显示器已经深入我们每一个人的生活中，在此的同时也给我们的眼睛带来了挑战，因此我们需要更加人性化的显示器，本课题的研究正是符合市场需求。当你完全沉浸于电脑游戏、办公室工作、电视节目等等的时候，我们常常忘记时间的消逝，当然我们周围的光线也会随着太阳的东升西落发生变化。因此我们需要改变的亮度来适应我们的眼睛，缓解视觉疲劳，在此同时也达到了节能环保的号召。人们将不断追求更舒适的生活方式，而液晶显示器恰恰是生活中不可缺少的调味品，所以根据外界环境的改变能自动调节亮度是很有应用前景的研究方向。此课题还可以衍生到自动调节对比度、色彩度等等。

目前，液晶显示器已广泛应用于手机、电脑、广告屏、车用仪表等多种领域。随着科技的进步，液晶显示器性能已有很大的改进，但依旧存在不足。调研发现，现有液晶显示器在亮度调节方面仍有待改善的地方，背光亮度与环境光强不协调时,人眼就会产生视觉疲劳,而这种疲劳将对人眼视力造成不可逆的损伤。且屏幕亮度过高会直接影响手机屏幕的使用寿命；过低又影响手机屏幕显示效果，在实际使用过程中,当背景光强度发生剧烈变化的时候,液晶界面图形经常会无法为人眼所辨识,给使用者造成不便。对液晶亮度的手动调节不及时也不科学。因此,亮度调节成为手机屏幕显示必要的一项功能。

采用光敏电阻调节，存在两个缺点：l)受温度影响大,在不同室温下,所采集到的数据会有差别；2)响应速度慢,延迟时间与搭配电路的复杂度相关。如果直接使用光电二极管,则需要与放大电路以及A/D转换器配合使用,系统设计增加复杂程度的同时,也引人了不必要的误差。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种自动调节手机屏幕亮度的节能方法，以光照传感器检测环境的光变化，根据手机屏幕亮度模型计算手机屏幕目标亮度，并依据人眼亮、暗适应曲线调节手机屏幕当前亮度，保证了手机屏幕亮度变化的柔和、均匀，可以有效解决背景技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种自动调节手机屏幕亮度的节能方法，包括如下步骤：

（1）通过光照传感器检测周围环境并输出电压信号；

（2）通过亮度调节控制单元采集光照传感器的输出的电压信号，并处理该点呀信号得到环境光照度，根据设定的亮度模型计算手机屏幕当前的亮度值；

（3）将亮度值通过ARINC-429总线发送给手机屏幕，手机屏幕接收、解析亮度值后给出与亮度值相应的背光亮度；

所述光照传感器的核心器件是光电二极管，当无光照射时，光电二极管产生的暗电流很小，光照传感器的输出电压较低，当受到光照射时，光电二极管产生的电流随之增加，光照传感器的输出电压相应升高；设面积为S、光通量为Φ的光照传感器其接收面认为是理想漫散射面，发光强度为I的点光源照射在光照传感器上时，光照传感器上平均照度E为:

式中，dΦ为面元dS上的光通量，dw为面元dS对点光源所张的立体角，θ为面元法线与照射光线间夹角，l为面元与点光源间距离。

所述亮度调节控制单元为亮度控制组件，安装在手机内部，光照传感器的模拟量输入电压信号经过滤波电路、放大电路及过压保护电路处理后进入DSP系统的ADC采样通道；所述DSP系统连接有EEPROM、看门狗电路、429总线接口和RS232接口。

所述亮度调节控制单元通过ＲS232接口与外部交互数据，亮度调节控制单元自动识别连接状态，当连接成功后，则准备更新亮度控制模型数据。

所述滤波电路由Ｒ27、Ｒ28、Ｒ40、U2B、C5、C6构成输入二阶滤波网络，起到电压跟随隔离、二阶滤波的功能，其中R27=R28=1K，C5=C6=100nF；R30、C7构成一阶滤波网络，选取R30=10K、C7=10nF，使之有与二阶滤波网络相同的时间常数,U2C构成电压跟随器,R12、D3构成稳压电路，限制输出电压不会超出5.1V。

本发明的有益效果：

本发明以光照传感器检测环境的光变化，根据手机屏幕亮度模型计算手机屏幕目标亮度，并依据人眼亮、暗适应曲线调节手机屏幕当前亮度，保证了手机屏幕亮度变化的柔和、均匀。

附图说明

图1为本发明亮度调节控制单元原理框图。

图2为本发明光照传感器内部电路图。

图3为本发明放大电路的电路图。

图4为本发明ADC采样通道的电路图。