CN102487568A - 一种led光源去抖动控制方法及电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED光源去抖动控制方法，其中包括步骤：S1、根据预定的采样时间间隔多次采样LED光源的输出电压值，得到多个采样值；将所述多个采样值进行去突变值取平均处理，得到平均采样值；S2、将所述平均采样值与设定值比较，得到比较结果；S3、根据所述比较结果确定的PWM电路的占空比，所述PWM电路用于调整所述LED光源的电流。本发明还涉及一种LED光源去抖动控制电路。本发明的LED光源去抖动控制方法及电路通过对多次采样值进行去突变值取平均处理减少调整LED光源电流的频率，达到不影响LED光源恒流驱动的基础上减少了电流值在设定值周围的上下波动，从而减少了LED光源光强的微小的闪烁和抖动。

Description

一种LED光源去抖动控制方法及电路

技术领域

本发明涉及电路控制领域，更具体地说，涉及一种LED光源去抖动控制方法及电路。

背景技术

目前，若使用工作时钟频率较低的单片机芯片来实现恒流源的恒流功能，会产生电流值不能稳定在设定值上，从而会出现电流值的波动，电流值的波动表现在使用效果上，为在LED光源工作时，LED光源的光线出现抖动的情形，大大影响LED光源的使用舒适度。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述恒流源由于电流值的波动引起的LED光源的光线抖动的缺陷，提供一种能够在不改变硬件的结构的前提下，有效防止LED光源抖动的LED光源去抖动控制方法及电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种LED光源去抖动控制方法，其中包括步骤：S1、根据预定的采样时间间隔多次采样LED光源的输出电压值，得到多个采样值；将所述多个采样值进行去突变值取平均处理，得到平均采样值；S2、将所述平均采样值与设定值比较，得到比较结果；S3、根据所述比较结果确定的PWM电路的占空比，所述PWM电路用于调整所述LED光源的电流。

在本发明所述的LED光源去抖动控制方法中，所述步骤S1包括步骤：S11、采样所述LED光源的输出电压值，得到第一采样值；S12、经过所述采样时间间隔的时间采样所述LED光源的输出电压值，得到第二采样值；S13、比较所述第一采样值和设定最大值，如第一采样值大于所述设定最大值，则将所述设定最大值赋值给所述第一采样值；比较所述第二采样值和所述设定最大值，如第二采样值大于所述设定最大值，则将所述设定最大值赋值给所述第二采样值；S14、比较所述第一采样值和所述第二采样值，其中较大的保存为最大采样值，较小的保存为最小采样值，相等则将所述第一采样值同时保存为所述最大采样值和所述最小采样值，所述第一采样值和所述第二采样值相加保存为累加值；S15、经过所述采样时间间隔的时间采样所述LED光源的输出电压值，将其赋值给后续采样值；S16、比较所述后续采样值和所述设定最大值，如后续采样值大于所述设定最大值，则将所述设定最大值赋值给所述后续采样值；S17、比较所述后续采样值和所述最大采样值，其中较大的保存为最大采样值；比较所述后续采样值和所述最小采样值，其中较小的保存为最小采样值；将所述后续采样值累加于所述累加值并更新保存；S18、重复步骤S15、S16、S17设定的次数；S19、平均采样值＝(累加值-最大采样值-最小采样值)/(采样次数-2)。

在本发明所述的LED光源去抖动控制方法中，所述步骤S1之前包括步骤：S0、设定所述采样时间间隔、所述设定值、所述设定最大值以及所述采样次数。

在本发明所述的LED光源去抖动控制方法中，所述步骤S1中还包括，将采样得到的输出电压值进行模拟数字转换得到采样值。

在本发明所述的LED光源去抖动控制方法中，所述步骤S3包括：当所述平均采样值大于所述设定值时，通过控制所述PWM电路的占空比减小所述LED光源的电流；当所述平均采样值小于所述设定值时，通过控制所述PWM电路的占空比增大所述LED光源的电流。

本发明还构造一种LED光源去抖动控制电路，其中包括：采样模块：用于根据预定的采样时间间隔多次采样LED光源的输出电压值，得到多个采样值；将所述多个采样值进行去突变值取平均处理，得到平均采样值；比较模块：用于将所述平均采样值与设定值比较，得到比较结果；以及调整模块：用于根据所述比较结果确定的PWM电路的占空比，所述PWM电路用于调整所述LED光源的电流。

在本发明所述的LED光源去抖动控制电路中，所述采样模块包括：采样单元：用于根据所述采样时间间隔和采样次数采样所述LED光源的输出电压值，得到采样值；去突变值单元：用于比较所述采样值和设定最大值，如所述采样值大于所述设定最大值，则将所述设定最大值赋值给所述采样值；最值判断单元：用于计算所述采样值中的最大值以及最小值；累加单元：用于计算所有采样值的累加值；以及输出单元：用于根据平均采样值＝(累加值-最大采样值-最小采样值)/(采样次数-2)输出所述平均采样值。

在本发明所述的LED光源去抖动控制电路中，所述LED光源去抖动控制电路还包括：设定模块：用于设定所述采样时间间隔、所述设定值、所述设定最大值以及所述采样次数。

在本发明所述的LED光源去抖动控制电路中，所述采样模块还包括：模数转换单元：用于将采样得到的输出电压值进行模拟数字转换得到采样值。

在本发明所述的LED光源去抖动控制电路中，所述调整模块用于当所述平均采样值大于所述设定值时，通过控制所述PWM电路的占空比减小所述LED光源的电流；当所述平均采样值小于所述设定值时，通过控制所述PWM电路的占空比增大所述LED光源的电流。

实施本发明的LED光源去抖动控制电路，具有以下有益效果：能通过对多次采样值进行去突变值取平均处理减少调整LED光源电流的频率，达到不影响LED光源恒流驱动的基础上减少了电流值在设定值周围的上下波动，从而减少了LED光源光强的微小的闪烁和抖动。

通过采样时间间隔、设定值、设定最大值以及采样次数的设定可以达到最好的去抖动效果。将电压值经过模数转换使得比较结果更加准确。通过PWM电路来进行LED光源的电流调整，调整精度高。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的LED光源去抖动控制方法的第一优选实施例的流程图；

图2是本发明的LED光源去抖动控制方法的第二优选实施例的流程图；

图3是本发明的LED光源去抖动控制方法的第三优选实施例的流程图；

图4是本发明的LED光源去抖动控制电路的第一优选实施例的结构示意图；

图5是本发明的LED光源去抖动控制电路的第三优选实施例的结构示意图；

图6是本发明的LED光源去抖动控制电路的第三优选实施例的结构示意图；

图7是本发明的LED光源去抖动控制电路的第四优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

我们知道，由于实际采样的电压波形从微观层面来说是非线性的，也就说采样值是忽大忽小的，所以就会造成电流值的不稳定。在单片机工作时钟频率较低时，若对每次采样值都做出比较，并调节PWM的占空比，则会出现电流值在设定值上下波动，反映在LED电路上，就是光亮度的微小的闪烁、抖动。为解决这个问题采用本发明的LED光源去抖动控制方法及电路，通过对多次采样值进行去突变值取平均处理减少调整LED光源电流的频率，达到不影响LED光源恒流驱动的基础上减少了电流值在设定值周围的上下波动，从而减少了LED光源光强的微小的闪烁和抖动。

在图1所示的本发明的LED光源去抖动控制方法的第一优选实施例的流程图中，所述LED光源去抖动控制方法开始于步骤100，随后到下一步101，根据预定的采样时间间隔多次采样LED光源的输出电压值，得到多个采样值；将所述多个采样值进行去突变值取平均处理，得到平均采样值；随后到下一步102，将所述平均采样值与设定值比较，得到比较结果；随后到下一步103，根据所述比较结果确定的PWM电路的占空比，所述PWM电路用于调整所述LED光源的电流；最终方法结束于步骤104。采用本方法通过对多次采样值进行去突变值取平均处理减少调整LED光源电流的频率，达到不影响LED光源恒流驱动的基础上减少了电流值在设定值周围的上下波动，从而减少了LED光源光强的微小的闪烁和抖动。

在图2所示的本发明的LED光源去抖动控制方法的第二优选实施例的流程图中，所述LED光源去抖动控制方法中的步骤S1开始于步骤200，随后到下一步201，采样所述LED光源的输出电压值，得到第一采样值；随后到下一步202，经过所述采样时间间隔的时间采样所述LED光源的输出电压值，得到第二采样值；随后到下一步203，比较所述第一采样值和设定最大值，如所述第一采样值大于所述设定最大值，则将所述设定最大值赋值给所述第一采样值；比较所述第二采样值和所述设定最大值，如所述第二采样值大于所述设定最大值，则将所述设定最大值赋值给所述第二采样值；随后到下一步204，比较所述第一采样值和所述第二采样值，其中较大的保存为最大采样值，较小的保存为最小采样值，相等则将所述第一采样值同时保存为所述最大采样值和所述最小采样值，所述第一采样值和所述第二采样值相加保存为累加值；随后到下一步205，经过所述采样时间间隔的时间采样所述LED光源的输出电压值，将其赋值给后续采样值；随后到下一步206，比较所述后续采样值和所述设定最大值，如后续采样值大于所述设定最大值，则将所述设定最大值赋值给所述后续采样值；随后到下一步207，比较所述后续采样值和所述最大采样值，其中较大的保存为最大采样值；比较所述后续采样值和所述最小采样值，其中较小的保存为最小采样值；将所述后续采样值累加于所述累加值并更新保存；随后到下一步208，重复步骤205、206以及207设定的次数；随后到下一步209，平均采样值＝(累加值-最大采样值-最小采样值)/(采样次数-2)。最终方法结束于步骤210。为了能够及时获得准确的平均采样值，事先设定好一个预计的设定最大值，并且默认大于该设定最大值的采样值为不正常的采样值，从而对该数值进行处理(例如将该值设置为设定最大值)。在每一次采样中都进行最大采样值、最小采样值以及累加值的计算，这样在经过设定次数的采样后可以直接根据最大采样值、最小采样值、累加值以及采样次数及时进行平均采样值的计算。去除了最大采样值和最小采样值可以最大限度的防止由于电压波动出现的采样数值偏离实际值较大的现象，保证了平均采样值的准确性，使依据平均采样值调整后的LED光源的电流更加接近设定值，当然实现对多个采样值进行去突变值取平均处理以得到平均采样值的其他方法均属于本发明的保护范围中，去最值可以是去除一个或几个最大值或最小值，把突变值设置为测试人员认为合适的数值(如设置为设定值等)也应属于本发明的保护范围之内。

在图3所示的本发明的LED光源去抖动控制方法的第三优选实施例的流程图中，所述LED光源去抖动控制方法开始于步骤300，随后到下一步301，设定所述采样时间间隔、所述设定值、所述设定最大值以及所述采样次数；随后到下一步302，将所述多个采样值进行去突变值取平均处理，得到平均采样值；随后到下一步303，将所述平均采样值与设定值比较，得到比较结果；随后到下一步304，根据所述比较结果确定的PWM电路的占空比，所述PWM电路用于调整所述LED光源的电流；最终方法结束于步骤305。通过采样时间间隔、设定值、设定最大值以及采样次数的设定可以达到最好的去抖动效果。

作为本发明的LED光源去抖动控制方法的优选实施例，所述步骤S1中还包括，将采样得到的输出电压值进行模拟数字转换得到采样值。所述步骤S3包括：当所述平均采样值大于所述设定值时，通过控制所述PWM电路的占空比减小所述LED光源的电流；当所述平均采样值小于所述设定值时，通过控制所述PWM电路的占空比增大所述LED光源的电流。电压值经过模数转换将模拟量转换为数据量使得比较结果更加准确。通过PWM电路来进行LED光源的电流调整，调整精度高，这样就可以维持电流值恒定在设定值上，也就形成了LED的恒流驱动，同时有效去除LED光亮度的微小的闪烁、抖动的现象。

本发明还涉及一种LED光源去抖动控制电路，在如图4所示的本发明的LED光源去抖动控制电路的第一优选实施例的结构示意图中，所述LED光源去抖动控制电路包括采样模块1、比较模块2以及调整模块3，采样模块1用于根据预定的采样时间间隔多次采样LED光源的输出电压值，得到多个采样值，将所述多个采样值进行去突变值取平均处理，得到平均采样值；比较模块2用于将所述平均采样值与设定值比较，得到比较结果；调整模块3用于根据所述比较结果确定的PWM电路的占空比，所述PWM电路用于调整所述LED光源的电流。采用本电路的采样模块1通过对多次采样值进行去突变值取平均处理减少调整LED光源电流的频率，达到不影响LED光源恒流驱动的基础上减少了电流值在设定值周围的上下波动，从而减少了LED光源光强的微小的闪烁和抖动。

在如图5所示的本发明的LED光源去抖动控制电路的第二优选实施例的结构示意图中，采样模块1包括采样单元11、去突变值单元12、最值判断单元13、累加单元14以及输出单元15，采样单元11用于根据所述采样时间间隔和采样次数采样所述LED光源的输出电压值，得到采样值；去突变值单元12用于比较所述采样值和设定最大值，如所述采样值大于所述设定最大值，则将所述设定最大值赋值给所述采样值；最值判断单元13用于计算采样值中的最大值以及最小值；累加单元14用于计算所有采样值的累加值；输出单元15用于根据平均采样值＝(累加值-最大采样值-最小采样值)/(采样次数-2)输出所述平均采样值。为了能够及时获得准确的平均采样值，事先设定好一个预计的设定最大值，并且默认大于该设定最大值的采样值为不正常的采样值，从而去突变值单元12对该数值进行处理，例如，将该值设置为设定最大值。在每一次采样中最值判断单元13和累加单元14都进行最大采样值、最小采样值以及累加值的计算，这样在经过采样单元11设定次数的采样后输出单元15可以直接根据最大采样值、最小采样值、累加值以及采样次数及时进行平均采样值的计算。去除了最大采样值和最小采样值可以最大限度的防止由于电压波动出现的采样数值偏离实际值较大的现象，保证了平均采样值的准确性，使依据平均采样值调整后的LED光源的电流更加接近设定值，当然实现对多个采样值进行去突变值取平均处理，以得到平均采样值的其他方法均属于本发明的保护范围中，去最值可以是去除一个或几个最大值或最小值，把突变值设置为测试人员认为合适的数值，如，设置为设定值等也应属于本发明的保护范围之内。

在如图6所示的本发明的LED光源去抖动控制电路的第三优选实施例的结构示意图中，LED光源去抖动控制电路还包括设定模块4，设定模块4用于设定所述采样时间间隔、所述设定值、所述设定最大值以及所述采样次数。通过设定模块4的采样时间间隔、设定值、设定最大值以及采样次数的设定可以达到最好的去抖动效果。

在如图7所示的本发明的LED光源去抖动控制电路的第四优选实施例的结构示意图中，采样模块1还包括模数转换单元16，模数转换单元16用于将采样得到的输出电压值进行模拟数字转换得到采样值。电压值经过模数转换单元16将模拟量转换为数据量使得比较结果更加准确。

作为本发明的LED光源去抖动控制电路的优选实施例，调整模块3用于当所述平均采样值大于所述设定值时，通过控制所述PWM电路的占空比减小所述LED光源的电流；当所述平均采样值小于所述设定值时，通过控制所述PWM电路的占空比增大所述LED光源的电流。通过PWM电路来进行LED光源的电流调整，调整精度高，这样就可以维持电流值恒定在设定值上，也就形成了LED的恒流驱动，同时有效去除LED光亮度的微小的闪烁、抖动的现象。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种LED光源去抖动控制方法，其特征在于，包括步骤：

S1、根据预定的采样时间间隔多次采样LED光源的输出电压值，得到多个采样值；将所述多个采样值进行去突变值取平均处理，得到平均采样值；

S2、将所述平均采样值与设定值比较，得到比较结果；

S3、根据所述比较结果确定的PWM电路的占空比，所述PWM电路用于调整所述LED光源的电流。

2.根据权利要求1所述的光源去抖动控制方法，其特征在于，所述步骤S1包括步骤：

S11、采样所述LED光源的输出电压值，得到第一采样值；

S12、经过所述采样时间间隔的时间采样所述LED光源的输出电压值，得到第二采样值；

S13、比较所述第一采样值和设定最大值，如所述第一采样值大于所述设定最大值，则将所述设定最大值赋值给所述第一采样值；比较所述第二采样值和所述设定最大值，如所述第二采样值大于所述设定最大值，则将所述设定最大值赋值给所述第二采样值；

S14、比较所述第一采样值和所述第二采样值，其中较大的保存为最大采样值，较小的保存为最小采样值，相等则将所述第一采样值同时保存为所述最大采样值和所述最小采样值，所述第一采样值和所述第二采样值相加保存为累加值；

S15、经过所述采样时间间隔的时间采样所述LED光源的输出电压值，将其赋值给后续采样值；

S16、比较所述后续采样值和所述设定最大值，如后续采样值大于所述设定最大值，则将所述设定最大值赋值给所述后续采样值；

S17、比较所述后续采样值和所述最大采样值，其中较大的保存为最大采样值；比较所述后续采样值和所述最小采样值，其中较小的保存为最小采样值；将所述后续采样值累加于所述累加值并更新保存；

S18、重复步骤S15、S16、S17设定的次数；

S19、平均采样值＝(累加值-最大采样值-最小采样值)/(采样次数-2)。

3.根据权利要求2所述的光源去抖动控制方法，其特征在于，所述步骤S1之前包括步骤：

S0、设定所述采样时间间隔、所述设定值、所述设定最大值以及所述采样次数。

4.根据权利要求1所述的光源去抖动控制方法，其特征在于，所述步骤S1中还包括，将采样得到的输出电压值进行模拟数字转换得到采样值。

5.根据权利要求1所述的光源去抖动控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括：当所述平均采样值大于所述设定值时，通过控制所述PWM电路的占空比减小所述LED光源的电流；当所述平均采样值小于所述设定值时，通过控制所述PWM电路的占空比增大所述LED光源的电流。

6.一种LED光源去抖动控制电路，其特征在于，包括：

采样模块(1)：用于根据预定的采样时间间隔多次采样LED光源的输出电压值，得到多个采样值；将所述多个采样值进行去突变值取平均处理，得到平均采样值；

比较模块(2)：用于将所述平均采样值与设定值比较，得到比较结果；以及

调整模块(3)：用于根据所述比较结果确定的PWM电路的占空比，所述PWM电路用于调整所述LED光源的电流。

7.根据权利要求6所述的LED光源去抖动控制电路，其特征在于，所述采样模块(1)包括：

采样单元(11)：用于根据所述采样时间间隔和采样次数采样所述LED光源的输出电压值，得到采样值；

去突变值单元(12)：用于比较所述采样值和设定最大值，如所述采样值大于所述设定最大值，则将所述设定最大值赋值给所述采样值；

最值判断单元(13)：用于计算所述采样值中的最大值以及最小值；

累加单元(14)：用于计算所有采样值的累加值；以及

输出单元(15)：用于根据平均采样值＝(累加值-最大采样值-最小采样值)/(采样次数-2)输出所述平均采样值。

8.根据权利要求7所述的LED光源去抖动控制电路，其特征在于，所述LED光源去抖动控制电路还包括：

设定模块(4)：用于设定所述采样时间间隔、所述设定值、所述设定最大值以及所述采样次数。

9.根据权利要求6所述的LED光源去抖动控制电路，其特征在于，所述采样模块(1)还包括：

模数转换单元(16)：用于将采样得到的输出电压值进行模拟数字转换得到采样值。

10.根据权利要求6所述的LED光源去抖动控制电路，其特征在于，所述调整模块(3)用于当所述平均采样值大于所述设定值时，通过控制所述PWM电路的占空比减小所述LED光源的电流；当所述平均采样值小于所述设定值时，通过控制所述PWM电路的占空比增大所述LED光源的电流。

Images