一种灯珠驱动电路以及显示装置的制作方法
1.本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及的是一种灯珠驱动电路以及显示装置。
背景技术：
2.在由数量众多的发光二极管(light-emitting diode，led)灯珠组成的装饰或者显示装置中，如护栏管、装饰屏、各种户外显示屏及led背光，各灯珠之间存在亮度差异，该差异主要由三部分组成：1)各灯珠芯片因自身制造误差导致的亮度差异，2)灯珠芯片封装后因封装材料(荧光粉)和加工误差引起的亮度差异，3)封装后的灯珠组装到系统中以后，电路寄生效应不同引起的亮度差异。假设以上三个部分中每部分引入的亮度差异各为
±
3％，最恶劣情况下灯珠亮度差异将达到
±
9％，这种亮度不一致性导致同灰阶的不同灯珠之间亮度不一致，影响了显示画面的效果。
3.因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现要素：
4.鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种灯珠驱动电路以及显示装置，以解决现有显示装置中因灯珠亮度的不一致性使得同灰阶的不同灯珠之间亮度不一致，导致影响显示画面的问题。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.一种灯珠驱动电路，与至少一个灯珠连接，灯珠驱动电路包括：光感应模块与控制模块；其中，
7.所述光感应模块至少设置有一个，并与所述控制模块连接，所述光感应模块用于采集灯珠的亮度信号，并将亮度信号反馈给所述控制模块；
8.所述控制模块分别与所述光感应模块以及所述灯珠连接，所述控制模块用于通过命令帧发送电流数据至灯珠以设置灯珠的驱动电流，并根据所述亮度信号对所述驱动电流进行调节；
9.所述控制模块还用于通过数据帧发送显示数据至灯珠，以控制灯珠显示不同灰阶图像。
10.本实用新型的进一步设置，所述光感应模块设置有若干个，与灯珠对应设置并分别与所述控制模块连接，各所述感应模块分别采集对应灯珠的亮度信号并反馈至所述控制模块。
11.本实用新型的进一步设置，所述光感应模块为光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管或摄像头的一种。
12.本实用新型的进一步设置，所述控制模块与灯珠之间的数据传输通过电源线或总线连接。
13.本实用新型的进一步设置，所述控制模块为微控制单元。
14.基于同样的实用新型构思，本实用新型还提供了一种显示装置，包括至少一个灯
珠以及上述所述的灯珠驱动电路，所述灯珠驱动电路与所述灯珠连接，所述灯珠包括：驱动单元与发光单元；
15.所述驱动单元分别与所述控制模块以及所述发光单元连接，所述驱动单元用于根据所述控制模块输出的电流数据输出驱动电流至所述发光单元以控制所述发光单元的亮度；
16.所述光感应模块用于采集所述发光单元产生的亮度信号，并将亮度信号反馈给所述控制模块，所述控制模块根据所述亮度信号调节所述驱动电流的大小。
17.本实用新型的进一步设置，所述灯珠设置有若干个，且若干个所述灯珠串联、并联或串并联。
18.本实用新型的进一步设置，所述驱动单元包括：恒流源、第一mos管与第二mos管；其中，
19.所述恒流源的输入端接入电源线正端，所述恒流源的输出端分别与所述第一mos管的第一端以及所述第二mos管的控制端连接；
20.所述第一mos管的控制端与所述第二mos管的控制端连接，所述第二mos管的第一端与所述发光单元连接，所述第一mos管的第二端与所述第二mos管的第二端接入电源线负端。
21.本实用新型的进一步设置，所述驱动单元包括：恒流源与第三mos管；所述恒流源的输入端与所述发光单元连接，所述恒流源的输出端与所述第三mos管的第一端连接，所述第三mos管的第二端与电源线负端连接，所述第三mos管控制端与所述控制模块的脉宽调制信号端连接。
22.本实用新型的进一步设置，所述灯珠还包括：存储器，所述存储器与所述控制模块连接，所述存储器用于存储所述控制模块输出的电流数据。
23.本实用新型所提供的一种灯珠驱动电路以及显示装置，灯珠驱动电路，与至少一个灯珠连接，灯珠驱动电路包括：光感应模块与控制模块；其中，所述光感应模块至少设置有一个，并与所述控制模块连接，所述光感应模块用于采集灯珠的亮度信号，并将亮度信号反馈给所述控制模块；所述控制模块分别与所述光感应模块以及所述灯珠连接，所述控制模块用于通过命令帧发送电流数据至灯珠以设置灯珠的驱动电流，并根据所述亮度信号对所述驱动电流进行调节；所述控制模块还用于通过数据帧发送显示数据至灯珠，以控制灯珠显示不同灰阶图像。本实用新型通过光感应模块采集灯珠的亮度信号并反馈给控制模块，以对灯珠的发光亮度进行检测，控制模块能够根据反馈的亮度信号调节驱动电流的大小，从而能够对灯珠的亮度进行调节，从而能够避免因灯珠亮度的不一致性使得同灰阶的不同灯珠之间亮度不一致而影响显示画面效果。
附图说明
24.为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
25.图1是本实用新型中灯珠驱动电路与灯珠连接的电路原理框图。
26.图2是本实用新型中灯珠驱动电路与若干个并联灯珠连接的电路原理图。
27.图3是本实用新型中灯珠驱动电路与若干个串联灯珠连接的电路原理图。
28.图4是本实用新型一个实施例中灯珠的电路原理图。
29.图5是本实用新型另一实施例中灯珠的电路原理图。
30.附图中各标记：100、控制模块；200、光感应模块；300、灯珠；301、驱动单元；302、发光单元；303、存储器。
具体实施方式
31.本实用新型提供一种灯珠驱动电路以及显示装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
32.在实施方式和申请专利范围中，除非文中对于冠词有特别限定，否则“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
33.应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
34.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
35.另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
36.请同时参阅图1至图5，本实用新型提供了一种显示装置的较佳实施例。
37.如图1所示，本实用新型提供了一种显示装置，包括至少一个灯珠300以及与所述灯珠300连接的灯珠驱动电路，所述灯珠驱动电路用于设置灯珠300的驱动电流以控制灯珠300的亮度，并发送显示数据到灯珠300，以控制灯珠300显示不同灰阶图像。
38.在一些实施例中，所述灯珠驱动电路与至少一个灯珠300连接，所述灯珠驱动电路包括光感应模块200与控制模块100；其中，所述光感应模块200至少设置有一个，并与所述控制模块100连接，所述光感应模块200用于采集灯珠300的亮度信号，并将亮度信号反馈给所述控制模块100；所述控制模块100分别与所述光感应模块200以及所述灯珠300连接，所述控制模块100用于通过命令帧发送电流数据至灯珠以设置灯珠300的驱动电流，并根据所
述亮度信号对所述驱动电流进行调节；所述控制模块100还用于通过命令帧发送电流数据至灯珠以发送显示数据至灯珠300，以控制灯珠300显示不同灰阶图像。
39.具体地，所述控制模块100为微控制单元(mcu)，其型号可以是apm32f103x4，控制模块100包括亮度设置功能和正常功能，亮度设置功能指的是控制模块100通过命令帧发送电流数据到灯珠300来设置电流，进而得到亮度，其中所述控制模块100还具有电流校准功能，能够使系统中各灯珠300的最大亮度偏差保持在一个极小值范围内；正常功能是指在最大亮度设置后，通过数据帧发送显示数据来显示静态或动态画面的功能，也就是不同灰阶图像的显示。
40.所述灯珠300包括驱动单元301与发光单元302，所述驱动单元301分别与所述控制模块100以及所述发光单元302连接，所述驱动单元301用于根据所述控制模块100通过命令帧发送过来的电流数据设置所述发光单元302的驱动电流，输出驱动电流至所述发光单元302以控制所述发光单元302的亮度，其中命令帧包括灯珠地址和电流数据，所述驱动单元301接收到的命令帧地址和自身地址相同时，将命令帧的电流数据转换为发光单元302的驱动电流，其中电流数据为灯珠300最大灰阶亮度对应的驱动电流数据。其中，所述发光单元302为led器件，可在电流驱动下发光，led器件的发光强度与流过的电力呈正相关关系。所述驱动单元301还通过所述控制模块100通过数据帧发送的的显示数据，用于在设置好的驱动电流下显示不同灰阶图像。
41.所述光感应模块200则与所述控制模块100连接，其用于采集所述发光单元302产生的亮度信号，并将亮度信号转换为亮度电信号反馈给所述控制模块100，所述控制模块100根据所述亮度信号调节电流数据以调节所述驱动电流的大小。所述控制模块100接收光感应模块200输出的亮度电信号vcur，若vmin《vcur《vmax，则不调整驱动电流，若vcur《vmin，则输出电流数据到灯珠300将驱动电流增大，若vcur》vmax，则输出电流数据到灯珠300将驱动电流减小；驱动电流调整后，继续比较电流调整过后的vcur与vmax、vmin的关系，若vmin《vcur《vmax，则不调整驱动电流，否则继续调整驱动电流，直到满足vmin《vcur《vmax为止。通过该方法，最终得到一个最大驱动电流对应的电流数据，使得系统内各灯珠300之间的最大亮度差异小于vmax-vmin，从而能够使系统中各灯珠300的最大亮度偏差保持在一个极小值范围内。
42.其中，vmin和vmax为预设值，vmin为最大灰阶下系统能容忍的灯珠亮度最小值，vmax为最大灰阶下系统能容忍的灯珠亮度最大值。需要说明的是，vmin和vmax还可以分别为某一灰阶下系统能容忍的灯珠亮度最小值和最大值，分别乘以一个固定系数也可得到最大灰阶下的vmin和vmax值。
43.灯珠最大亮度值vmax指的是最大灰阶对应的亮度，如显示数据是8bit，则对应亮度从低到高有0-255级可调，每一级对应一个灰阶，第255级对应的是最大灰阶，也就是最大亮度。其中，可将显示数据转换为不同的电流大小来得到不同灰阶图像，也可将显示数据转换为pwm(脉冲宽度调制)方式来得到不同灰阶图像。若将显示数据转换为不同电流大小来得到不同灰阶图像，则每一个灰阶对应一个电流；若将显示数据转换为pwm方式来得到不同灰阶图像，则每一个灰阶对应一个pwm的duty(占空比)。
44.需要说明的是，用命令帧和数据帧的方式将电流数据和正常显示数据分开，在每次上电后，只需要发送一次命令帧，或者在上电后周期性的隔一段时间发送一次命令帧，以
提高有效数据传输效率。不分开合在一起会降低有效数据传输效率，原因是数据帧需要不停的发，若每次数据帧都带上最大电流数据增大了传输数据的长度，增加了数据传输时间。
45.可见，本实用新型不仅能够通过控制模块100来设置灯珠300的驱动电流以设置灯珠300的亮度，还能够发送显示数据到灯珠300控制灯珠300显示不同灰阶图像，并能够通过光感应模块200采集灯珠300的亮度信号并反馈给控制模块100，以对灯珠300的发光亮度进行检测，控制模块100能够根据反馈的亮度信号调节驱动电流的大小，从而能够对灯珠300的亮度进行调节，进而能够避免因灯珠300亮度的不一致性使得同灰阶的不同灯珠300之间亮度不一致而影响显示画面效果，以达到提高画面显示效果的目的。
46.请参阅图2与图3，在一些实施例中，所述光感应模块200设置有若干个，与灯珠300对应设置并分别与所述控制模块100连接，各所述感应模块分别采集对应灯珠300的亮度信号并反馈至所述控制模块100。
47.具体地，以y个光感应模块200和x颗灯珠300举例，1《＝y《＝x，也就是说，若y为1时，只有一个光感应模块200，通过这个光感应模块200依序测试每颗灯珠，需要测试x次才能全部得到灯珠的亮度；若y＝x时，每颗灯珠对应一个光感应模块200，只需要测试一次就可以得到全部灯珠的亮度。
48.在一些实施例中，所述光感应模块200为光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管或摄像头等能够将光信号转化为电信号的电子器件。
49.请参阅图2与图3，在一些实施例中，所述灯珠300设置有若干个，且若干个所述灯珠串联、并联或串并联。所述控制模块100与灯珠300之间的数据传输通过电源线或总线连接。
50.具体地，当灯珠300之间并联时，灯珠300单独接入电源线，所述控制模块100的电流数据使用单独的数据通路传输至灯珠300，例如，可以通过单总线或dmx512总线进行数据传输。当灯珠300之间采用串联的方式时，所述控制模块100将电流数据调制到电源线上，即采用电源载波的方式，灯珠300可以从电源线上解调出电流数据，这样便可以减少数据线的使用，不仅简化了电路结构，易于走线且节省成本。需要说明的是，电流数据的调制与解调在灯串应用中为现有技术，因而在此不再赘述。
51.请参阅图4，在一些实施例中，所述驱动单元301包括：恒流源、第一mos管与第二mos管；其中，所述恒流源i1的输入端接入电源线正端vin+，所述恒流源i1的输出端分别与所述第一mos管q1的第一端以及所述第二mos管q2的控制端连接；所述第一mos管q1的控制端与所述第二mos管q2的控制端连接，所述第二mos管q2的第一端与所述发光单元302连接，所述第一mos管q1的第二端与所述第二mos管q2的第二端接入电源线负端vin-。
52.具体地，所述第一mos管q1与所述第二mos管q2构成镜像电流源，所述恒流源i1用于设置发光单元302的最大亮度，通过设置第一mos管q1(尺寸可设置)与第二mos管q2(尺寸可设置)的尺寸比例可以显示不同灰阶图像，即驱动单元301可以通过将显示数据转换为不同的电流大小得到不同灰阶图像。所述驱动单元301接收控制模块100通过命令帧发送过来的电流数据，当命令帧地址等于自身地址时，将命令帧的电流数据转换为恒流源i1的电流，调整流过发光单元302的电流，电流调整后，所述控制模块100通过数据帧发送显示数据到驱动单元301，所述驱动单元301将该显示数据转换为镜像电流源的尺寸比例，得到对应显示的不同灰阶图像。
53.其中，所述恒流源i1为可调恒流源，所述控制模块100可以通过电源线以电源载波的方式输出控制指令设置恒流源i1的值。当然，所述控制模块100也可以通过单独的数据线与所述恒流源i1连接，以设置恒流源i1的值。
54.请参阅图5，在另一些实施例中，所述驱动单元301包括：恒流源i1与第三mos管q3；所述恒流源i1的输入端与所述发光单元302连接，所述恒流源i1的输出端与所述第三mos管q3的第一端连接，所述第三mos管q3的第二端与电源线负端vin-连接，所述第三mos管q3控制端与所述控制模块100的脉宽调制信号端连接。
55.具体地，所述第三mos管q3的控制端与微控制单元的脉宽调制(pwm)信号端连接，微控制单元可以控制第三mos管q3的导通或关断时间来显示不同灰阶图像，即也可以将显示数据转换为pwm方式得到不同灰阶图像。所述驱动单元301接收控制模块100通过命令帧发送过来的电流数据，当命令帧地址等于自身地址时，将命令帧的电流数据转换为恒流源i1的电流，调整流过发光单元302的电流，电流调整后，所述控制模块100通过数据帧发送显示数据到驱动单元301，所述驱动单元301将该显示数据转换为占空比信号，得到对应显示的不同灰阶图像。
56.请参阅图4与图5，在一些实施例中，所述灯珠300还包括：存储器303，所述存储器303与所述控制模块100连接，所述存储器303用于存储所述控制模块100输出的电流数据。
57.具体地，所述存储器303为非易失存储器，若灯珠300自带非易失存储器，则可在每颗灯珠300校准后通过命令帧将电流数据发送到对应灯珠300保存，也可在全部灯珠300校准完成后才一起把各灯珠300的电流数据通过命令帧发送到对应灯珠保存，以后在每次上电时，灯珠300自动将保存的电流数据读出后使用，控制模块100就不再需要发送电流数据到灯珠300，节省控制模块100和灯珠300间的数据发送时间。
58.需要说明的是，电流数据可为预先设置的值，也可为经校准后的电流数据值，若为预先设置值，灯珠300间的最大亮度偏差会较大，若是校准后的电流数据值，灯珠300间的最大亮度偏差较小，由用户根据实际需要来选择。控制模块100在每次上电后通过命令帧将电流数据发送到灯珠300，也可上电后周期性的每间隔一段时间就通过命令帧将电流数据发送到灯珠300。
59.校准功能一般只在产品出厂时校准一次，在维修时也可能会校准。校准过程为：根据光感应模块200的数量点亮对应数量灯珠300，此时灯珠300的电流数据为用户预设的最大亮度对应的电流数据，显示数据为最大灰阶对应的显示数据，控制模块100接收对应光感应模块200输出的亮度电信号vcur，若vmin《vcur《vmax，则不调整驱动电流，若vcur《vmin，则增大电流数据将灯珠300驱动电流增大，若vcur》vmax，则减小电流数据将灯珠300驱动电流减小。驱动电流调整后，继续比较电流调整过后的vcur与vmax、vmin的关系，若vmin《vcur《vmax，则不调整驱动电流，否则继续调整驱动电流，直到满足vmin《vcur《vmax为止，同时将对应的电流数据保存到控制模块100的非易失存储器中，完成后继续校准下一个或下一组灯珠300，直到所有灯珠300的亮度都被校准后才停止。若灯珠300自带非易失存储器，则可在每颗灯珠300校准后通过命令帧将电流数据发送到对应灯珠300保存，也可在全部灯珠300校准完成后才一起把各灯珠300的电流数据通过命令帧发送到对应灯珠300保存。
60.综上所述，本实用新型所提供的一种灯珠驱动电路以及显示装置，不仅能够通过控制模块来设置灯珠的驱动电流以设置灯珠的亮度，还能够发送显示数据到灯珠控制灯珠
显示不同灰阶图像，并能够通过光感应模块采集灯珠的亮度信号并反馈给控制模块，以对灯珠的发光亮度进行检测，控制模块能够根据反馈的亮度信号调节驱动电流的大小，从而能够对灯珠的亮度进行调节，进而能够避免因灯珠亮度的不一致性使得同灰阶的不同灯珠之间亮度不一致而影响显示画面效果，以达到提高画面显示效果的目的。
61.应当理解的是，本实用新型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实用新型所附权利要求的保护范围。
技术特征：
1.一种灯珠驱动电路，与至少一个灯珠连接，其特征在于，灯珠驱动电路包括：光感应模块与控制模块；其中，所述光感应模块至少设置有一个，并与所述控制模块连接，所述光感应模块用于采集灯珠的亮度信号，并将亮度信号反馈给所述控制模块；所述控制模块分别与所述光感应模块以及所述灯珠连接，所述控制模块用于通过命令帧发送电流数据至灯珠以设置灯珠的驱动电流，并根据所述亮度信号对所述驱动电流进行调节；所述控制模块还用于通过数据帧发送显示数据至灯珠，以控制灯珠显示不同灰阶图像。2.根据权利要求1所述的灯珠驱动电路，其特征在于，所述光感应模块设置有若干个，与灯珠对应设置并分别与所述控制模块连接，各所述感应模块分别采集对应灯珠的亮度信号并反馈至所述控制模块。3.根据权利要求1或2所述的灯珠驱动电路，其特征在于，所述光感应模块为光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管或摄像头的一种。4.根据权利要求1所述的灯珠驱动电路，其特征在于，所述控制模块与灯珠之间的数据传输通过电源线或总线连接。5.根据权利要求1所述的灯珠驱动电路，其特征在于，所述控制模块为微控制单元。6.一种显示装置，包括至少一个灯珠以及权利要求1-5任一项所述的灯珠驱动电路，所述灯珠驱动电路与所述灯珠连接，其特征在于，所述灯珠包括：驱动单元与发光单元；所述驱动单元分别与所述控制模块以及所述发光单元连接，所述驱动单元用于根据所述控制模块输出的电流数据输出驱动电流至所述发光单元以控制所述发光单元的亮度；所述光感应模块用于采集所述发光单元产生的亮度信号，并将亮度信号反馈给所述控制模块，所述控制模块根据所述亮度信号调节所述驱动电流的大小。7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述灯珠设置有若干个，且若干个所述灯珠串联、并联或串并联。8.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述驱动单元包括：恒流源、第一mos管与第二mos管；其中，所述恒流源的输入端接入电源线正端，所述恒流源的输出端分别与所述第一mos管的第一端以及所述第二mos管的控制端连接；所述第一mos管的控制端与所述第二mos管的控制端连接，所述第二mos管的第一端与所述发光单元连接，所述第一mos管的第二端与所述第二mos管的第二端接入电源线负端。9.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述驱动单元包括：恒流源与第三mos管；所述恒流源的输入端与所述发光单元连接，所述恒流源的输出端与所述第三mos管的第一端连接，所述第三mos管的第二端与电源线负端连接，所述第三mos管控制端与所述控制模块的脉宽调制信号端连接。10.根据权利要求8或9所述的显示装置，其特征在于，所述灯珠还包括：存储器，所述存储器与所述控制模块连接，所述存储器用于存储所述控制模块输出的电流数据。
技术总结
本实用新型公开了一种灯珠驱动电路以及显示装置，灯珠驱动电路与至少一个灯珠连接，灯珠驱动电路包括：光感应模块与控制模块；其中，光感应模块至少设置有一个，并与控制模块连接，光感应模块用于采集灯珠的亮度信号，并将亮度信号反馈给控制模块；控制模块分别与光感应模块以及灯珠连接，控制模块用于通过命令帧发送电流数据至灯珠以设置灯珠的驱动电流，并根据亮度信号对驱动电流进行调节；控制模块还用于通过数据帧发送显示数据至灯珠，以控制灯珠显示不同灰阶图像。本实用新型根据反馈的亮度信号能够对灯珠的亮度进行调节，从而能够避免因灯珠亮度的不一致性使得同灰阶的不同灯珠之间亮度不一致而影响显示画面效果。灯珠之间亮度不一致而影响显示画面效果。灯珠之间亮度不一致而影响显示画面效果。
