本發(fā)明涉及一種LED控制方法，尤其是涉及一種適用于乘客信息系統(tǒng)的全彩LED控制裝置及方法。

背景技術(shù)：

LED作為一種新型光源，以其低供電電壓，低功耗，長壽命，無輻射的特點，在許多場合得到應用，隨著近年來其亮度的不斷提高，特別是超高亮LED的出現(xiàn)，發(fā)光二極管得到了廣泛的應用，從傳統(tǒng)的僅作室內(nèi)儀表信號指示，逐步發(fā)展到應用于交通信號燈、汽車信號燈、背光源、室內(nèi)外大屏幕顯示，以及目前正向照明領域的深入。目前LED在照明領域的應用主要還集中在燈飾照明中。LED本身的致光特性，使其具有易控制，頻閃快的特點，由此可以利用嵌入式微處理器，按PWM(占空比)方式獨立控制R(紅)，G(綠)，B(藍)發(fā)光灰度，從而實現(xiàn)全彩效果的LED燈光控制技術(shù)。由于采用超高亮LED的裝飾照明燈具，其亮度已達到要求，且它在壽命，功耗，控制花樣等方面和霓虹燈相比具有十分明顯的優(yōu)勢，目前已開始逐步推廣，預計今后幾年將會有比較大的發(fā)展。

LED顯示屏所處的環(huán)境，可能會影響LED顯示屏的顯示效果，通常在較亮環(huán)境光下需要提高顯示亮度，在較暗環(huán)境光下則需要降低顯示亮度，才能保持較好的顯示效果，但是無論是提高顯示亮度還是降低顯示亮度，也會對LED顯示的顏色識別產(chǎn)生一樣的影響，例如提高顯示亮度，則形成的淺色會看不清。

現(xiàn)有全彩燈光的實現(xiàn)由軟件直接控制三基色紅、綠、藍按一定比例混合而成。顏色配比預存在芯片中，上位機通過can總線發(fā)送指令到控制裝置切換顏色。這種實現(xiàn)方式，只能實現(xiàn)已經(jīng)存儲好的幾種顏色，不能實現(xiàn)顏色用戶定制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種適用于乘客信息系統(tǒng)的全彩LED控制裝置及方法，具有提高顯示質(zhì)量、實時性好等優(yōu)點。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種適用于乘客信息系統(tǒng)的全彩LED控制裝置，包括CPU處理器，以及分別連接CPU處理器的環(huán)境光傳感器、通信收發(fā)器、字幕顯示處理器和顏色顯示處理器，所述CPU處理器、字幕顯示處理器和顏色顯示處理器分別連接全彩LED顯示屏的LED驅(qū)動電路；

環(huán)境光傳感器實時采集全彩LED顯示屏所處的環(huán)境光照度并轉(zhuǎn)發(fā)給CPU處理器，通信收發(fā)器接收通信總線上發(fā)送的數(shù)據(jù)包并轉(zhuǎn)發(fā)給CPU處理器，CPU處理器判斷數(shù)據(jù)包為顏色顯示命令還是字幕顯示命令，將顏色顯示命令連同環(huán)境光照度轉(zhuǎn)發(fā)給顏色顯示處理器，將字幕顯示命令轉(zhuǎn)發(fā)給字幕顯示處理器，顏色顯示處理器根據(jù)環(huán)境光照度調(diào)節(jié)顏色顯示命令內(nèi)的紅色、綠色、藍色之間的發(fā)光灰度后，生成最優(yōu)色彩顯示指令并發(fā)送給LED驅(qū)動電路，字幕顯示處理器根據(jù)字幕顯示命令生成點陣顯示指令并發(fā)送給LED驅(qū)動電路，CPU處理器還根據(jù)環(huán)境光照度生成調(diào)節(jié)顯示屏亮度指令并發(fā)送給LED驅(qū)動電路。

所述顏色顯示處理器包括發(fā)光灰度調(diào)整單元，所述發(fā)光灰度調(diào)整單元用于：

按亮度遞增的順序?qū)h(huán)境光劃分為光亮暗、光亮小、光亮合適和光亮大的四個等級，若當前采集的環(huán)境光照度屬于光亮暗等級，則將顏色顯示命令內(nèi)的紅色發(fā)光灰度調(diào)大，若當前采集的環(huán)境光照度屬于光亮小等級，則將顏色顯示命令內(nèi)的綠色發(fā)光灰度調(diào)大，采集的環(huán)境光照度屬于光亮合適等級，則顏色顯示命令內(nèi)的各顏色發(fā)光灰度不變，采集的環(huán)境光照度屬于光亮大等級，則將顏色顯示命令內(nèi)的藍色發(fā)光灰度調(diào)大。

所述CPU控制器采用Cortex-M3系列處理器。

所述通信收發(fā)器采用CAN收發(fā)器。

一種利用上述的裝置實現(xiàn)的適用于乘客信息系統(tǒng)的全彩LED控制方法包括以下步驟：

采集全彩LED顯示屏所處的環(huán)境光照度，并創(chuàng)建多個線程，包括用于監(jiān)控通信線路上數(shù)據(jù)包的接收數(shù)據(jù)包線程、用于生成最優(yōu)色彩顯示指令的顏色控制線程、用于生成點陣顯示指令的字幕控制線程以及用于生成調(diào)節(jié)顯示屏亮度指令的亮度控制線程；

接收數(shù)據(jù)包線程等待數(shù)據(jù)包，若接收到數(shù)據(jù)包，則判斷數(shù)據(jù)包為顏色顯示命令還是字幕顯示命令，若為顏色顯示命令，則將顏色顯示命令連同環(huán)境光照度轉(zhuǎn)發(fā)給顏色控制線程，顏色控制線程內(nèi)根據(jù)環(huán)境光照度調(diào)節(jié)顏色顯示命令內(nèi)的紅色、綠色、藍色之間的發(fā)光灰度后，生成最優(yōu)色彩顯示指令并發(fā)送給LED驅(qū)動電路；

若為字幕顯示命令，則將字幕顯示命令轉(zhuǎn)發(fā)給字幕控制線程，字幕控制線程內(nèi)根據(jù)字幕顯示命令生成點陣顯示指令并發(fā)送給LED驅(qū)動電路；

亮度控制線程根據(jù)環(huán)境光照度生成調(diào)節(jié)顯示屏亮度指令并發(fā)送給LED驅(qū)動電路。

所述顏色控制線程內(nèi)根據(jù)環(huán)境光照度調(diào)節(jié)顏色顯示命令內(nèi)的紅色、綠色、藍色之間的發(fā)光灰度的方法具體為：

按亮度遞增的順序?qū)h(huán)境光劃分為光亮暗、光亮小、光亮合適和光亮大的四個等級，若當前采集的環(huán)境光照度屬于光亮暗等級，則將顏色顯示命令內(nèi)的紅色發(fā)光灰度調(diào)大，若當前采集的環(huán)境光照度屬于光亮小等級，則將顏色顯示命令內(nèi)的綠色發(fā)光灰度調(diào)大，采集的環(huán)境光照度屬于光亮合適等級，則顏色顯示命令內(nèi)的各顏色發(fā)光灰度不變，采集的環(huán)境光照度屬于光亮大等級，則將顏色顯示命令內(nèi)的藍色發(fā)光灰度調(diào)大。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1、在根據(jù)環(huán)境光照度調(diào)節(jié)顯示屏亮度的基礎上，還根據(jù)環(huán)境光照度調(diào)節(jié)顏色顯示命令內(nèi)的紅色、綠色、藍色之間的發(fā)光灰度，特別地，基于紅色、綠色、藍色混合能達到亮度效果，按亮度遞增的順序?qū)h(huán)境光劃分為光亮暗、光亮小、光亮合適和光亮大的四個等級，在四個不同的等級內(nèi)設置不同的發(fā)光灰度調(diào)節(jié)策略，與調(diào)節(jié)顯示屏亮度相配合，可以達到更好地顯示效果，避免因調(diào)節(jié)顯示屏亮度而導致顏色顯示不清晰的問題，例如：當亮度大大調(diào)節(jié)時，相對形成的黃色則變得很不清晰，經(jīng)過試驗驗證，本發(fā)明方法可以在環(huán)境變化中的顯示效果好。

2、建立實時監(jiān)控的多線程，實時性高、用戶可根據(jù)需求配置led顯示狀態(tài)，控制板的更加穩(wěn)定和靈活。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置接收示意圖；

圖2為本發(fā)明方法流程圖。

圖中：1、CPU處理器，2、環(huán)境光傳感器，3、通信收發(fā)器，4、字幕顯示處理器，5、顏色顯示處理器，6、LED驅(qū)動電路。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本實施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1所示，一種適用于乘客信息系統(tǒng)的全彩LED控制裝置，包括CPU處理器1，以及分別連接CPU處理器1的環(huán)境光傳感器2、通信收發(fā)器3、字幕顯示處理器4和顏色顯示處理器5，CPU處理器1、字幕顯示處理器4和顏色顯示處理器5分別連接全彩LED顯示屏的LED驅(qū)動電路6。

環(huán)境光傳感器2實時采集全彩LED顯示屏所處的環(huán)境光照度并轉(zhuǎn)發(fā)給CPU處理器1，通信收發(fā)器3接收通信總線上發(fā)送的數(shù)據(jù)包并轉(zhuǎn)發(fā)給CPU處理器1，CPU處理器1判斷數(shù)據(jù)包為顏色顯示命令還是字幕顯示命令，將顏色顯示命令連同環(huán)境光照度轉(zhuǎn)發(fā)給顏色顯示處理器5，將字幕顯示命令轉(zhuǎn)發(fā)給字幕顯示處理器4，顏色顯示處理器5根據(jù)環(huán)境光照度調(diào)節(jié)顏色顯示命令內(nèi)的紅色、綠色、藍色之間的發(fā)光灰度后，生成最優(yōu)色彩顯示指令并發(fā)送給LED驅(qū)動電路6，字幕顯示處理器4根據(jù)字幕顯示命令生成點陣顯示指令并發(fā)送給LED驅(qū)動電路6，CPU處理器1還根據(jù)環(huán)境光照度生成調(diào)節(jié)顯示屏亮度指令并發(fā)送給LED驅(qū)動電路6。

顏色顯示處理器5包括發(fā)光灰度調(diào)整單元，發(fā)光灰度調(diào)整單元用于：

按亮度遞增的順序?qū)h(huán)境光劃分為光亮暗、光亮小、光亮合適和光亮大的四個等級，若當前采集的環(huán)境光照度屬于光亮暗等級，則將顏色顯示命令內(nèi)的紅色發(fā)光灰度調(diào)大，若當前采集的環(huán)境光照度屬于光亮小等級，則將顏色顯示命令內(nèi)的綠色發(fā)光灰度調(diào)大，采集的環(huán)境光照度屬于光亮合適等級，則顏色顯示命令內(nèi)的各顏色發(fā)光灰度不變，采集的環(huán)境光照度屬于光亮大等級，則將顏色顯示命令內(nèi)的藍色發(fā)光灰度調(diào)大。

本實施例中，CPU控制器采用Cortex-M3系列處理器，因為采用eCos-3.0操作系統(tǒng)所以很方便的實現(xiàn)多線程處理，使數(shù)據(jù)能實時的得到顯示。通信收發(fā)器3采用CAN收發(fā)器。

如圖2所示，一種利用上述的裝置實現(xiàn)的適用于乘客信息系統(tǒng)的全彩LED控制方法包括以下步驟：

設備上電后進行UART、CAN、GPIO等初始化工作，采集全彩LED顯示屏所處的環(huán)境光照度，并創(chuàng)建多個線程，包括用于監(jiān)控通信線路上數(shù)據(jù)包的接收數(shù)據(jù)包線程、用于生成最優(yōu)色彩顯示指令的顏色控制線程、用于生成點陣顯示指令的字幕控制線程以及用于生成調(diào)節(jié)顯示屏亮度指令的亮度控制線程。圖2中cyg_start()為開始程序。

接收數(shù)據(jù)包線程等待數(shù)據(jù)包，若接收到數(shù)據(jù)包，根據(jù)通信協(xié)議解析數(shù)據(jù)包，判斷數(shù)據(jù)包為顏色顯示命令還是字幕顯示命令，若為顏色顯示命令，則將顏色顯示命令連同環(huán)境光照度轉(zhuǎn)發(fā)給顏色控制線程，顏色控制線程內(nèi)根據(jù)環(huán)境光照度調(diào)節(jié)顏色顯示命令內(nèi)的紅色、綠色、藍色之間的發(fā)光灰度后，生成最優(yōu)色彩顯示指令并發(fā)送給LED驅(qū)動電路6。顏色顯示命令通過一個8位的數(shù)據(jù)進行控制，上位機只需要發(fā)送相應的位信號，即可控制需要顯示的字幕顏色信息。

若為字幕顯示命令，則將字幕顯示命令轉(zhuǎn)發(fā)給字幕控制線程，字幕控制線程內(nèi)根據(jù)字幕顯示命令生成點陣顯示指令并通過HUB08接口發(fā)送給LED驅(qū)動電路6；

亮度控制線程根據(jù)環(huán)境光照度生成調(diào)節(jié)顯示屏亮度指令并發(fā)送給LED驅(qū)動電路6，從而一直處于睡眠態(tài)的顏色控制線程、字幕控制線程、亮度控制線程會因為得到信號量而得以運行，實現(xiàn)相關的控制。

顏色控制線程內(nèi)根據(jù)環(huán)境光照度調(diào)節(jié)顏色顯示命令內(nèi)的紅色、綠色、藍色之間的發(fā)光灰度的方法具體為：

按亮度遞增的順序?qū)h(huán)境光劃分為光亮暗、光亮小、光亮合適和光亮大的四個等級，若當前采集的環(huán)境光照度屬于光亮暗等級，則將顏色顯示命令內(nèi)的紅色發(fā)光灰度調(diào)大，若當前采集的環(huán)境光照度屬于光亮小等級，則將顏色顯示命令內(nèi)的綠色發(fā)光灰度調(diào)大，采集的環(huán)境光照度屬于光亮合適等級，則顏色顯示命令內(nèi)的各顏色發(fā)光灰度不變，采集的環(huán)境光照度屬于光亮大等級，則將顏色顯示命令內(nèi)的藍色發(fā)光灰度調(diào)大。