專利名稱：光強實時感應信號轉換系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于光強調節技術領域，特別是一種將光強實時感應信號進行轉換的系統。
背景技術：
現有的針對手機、電視機、筆記本等液晶屏幕背光亮度的調節是十分必要的，因為當外界環境光線的強度很大時，液晶屏幕背光亮度太小可能會導致屏幕內畫面細節看不清楚，這時候需要將液晶屏幕背光亮度提高一些；而當外界環境光線較暗時，此時液晶屏幕背光亮度需要降低一些，因為在這種情況下，液晶屏太亮會感覺很刺眼，對用戶的眼睛是一種傷害，而且也會造成電能的浪費。同樣，在一些LED照明或水下照明等照明光源應用中，能夠根據外界光線強弱的變化將照明光源的亮度進行適當調節也非常必要。現有的針對液晶屏幕背光或照明光源的亮度調節很多都是由用戶在預置的各種亮度模式下自行手動調節， 調節過程相當繁瑣，十分不便，而且不能根據當前環境實現實時調節。目前已經逐步產生了通過對光強實時感應而進行屏幕背光亮度自動調節的技術， 通過設置光強傳感器感應外界環境光線強弱并將反映光線強弱的信號直接傳輸給光強實時感應信號轉換系統，光強實時感應信號轉換系統將反映光線強弱的信號進行處理并最終轉換為數字信號輸入至數字信號處理單元，如圖1所示的現有的光強實時感應信號轉換系統的結構示意圖，光強實時感應信號轉換系統1包括依次連接的電流電壓轉換電路、電壓濾波器和AD轉換電路，光強傳感器感應的光線強弱的信號為電流信號，該電流信號通過電流電壓轉換電路輸出為相應的電壓信號，該電壓信號通過電壓濾波器得到特定頻率特性的模擬電壓信號，再通過AD轉換電路轉換為數字信號輸入至數字信號處理單元進行進一步的處理。該光強實時感應信號轉換系統是將光強傳感器輸送過來的電流信號轉換為電壓信號再進行后續工作，需增設電流電壓轉換電路，這使得系統結構變得復雜，而且該轉換會帶來系統誤差，導致后續的AD轉換電路和數字信號處理單元在計算處理過程中進一步產生誤差，降低了該光強實時感應信號轉換系統的精度，此外，電壓濾波器工作時還需額外提供工作電流，增大了系統的功耗。
實用新型內容本實用新型針對現有的光強實時感應信號轉換系統結構復雜，轉換精度低，功耗大的問題，提供一種新型的光強實時感應信號轉換系統，直接采用電流濾波器來替代現有的電流電壓轉換電路和電壓濾波器，完成對光強實時感應信號的精確轉換，節省了功耗，同時具有結構簡單的優點。本實用新型的技術方案如下一種光強實時感應信號轉換系統，設置于光強傳感器和數字信號處理單元之間， 用于實現光強實時感應信號的轉換，其特征在于，包括依次連接的電流濾波器和AD轉換電路，所述電流濾波器的輸入端與光強傳感器的輸出端相連，所述電流濾波器的輸出端與AD
3轉換電路的輸入端相連，所述AD轉換電路的輸出端與數字信號處理單元的輸入端相連。所述電流濾波器為開關電流濾波器。所述AD轉換電路包括依次連接的采樣保持電路和比較器，所述電流濾波器的輸出端與采樣保持電路的輸入端相連，所述采樣保持電路的輸出端與比較器的輸入端相連， 所述比較器的輸出端與數字信號處理單元的輸入端相連。所述比較器為電壓比較器。本實用新型的技術效果如下本實用新型涉及的光強實時感應信號轉換系統，設置了依次連接的電流濾波器和 AD轉換電路，電流濾波器的輸入端能夠直接接收光強傳感器感應到的反映外界環境的光線強弱的電流信號，電流濾波器采用自身的反混疊技術將該電流信號進行頻率濾波處理，直接輸出為特定頻率特性的模擬電壓信號，然后通過AD轉換電路轉換為數字信號輸入至數字信號處理單元進行進一步的處理。該光強實時感應信號轉換系統采用電流濾波器替換了現有光強實時感應信號轉換系統中的電流電壓轉換電路和電壓濾波器，省去了電流電壓轉換電路這一部件，使得結構更加簡單，而且省去了該電流電壓轉換電路進行電流-電壓轉換所帶來的系統誤差以及由其帶來的后續誤差，更重要的是，電流濾波器直接對光強傳感器送過來的電流信號進行處理，該電流既是傳遞光強大小的信號電流，又是電流濾波器自身的工作電流，實現了電流復用，也即是節省了功耗。設置AD轉換電路包括依次連接的采樣保持電路和比較器，通過電流濾波器輸出的特定頻率特性的模擬電壓信號，輸入至AD轉換電路先進行采樣/保持，進而在比較器中與比較器內預先設置好的閾值進行比較然后以數字信號的形式送到下一級的數字信號處理單元進行進一步的處理。通過結構簡單的AD轉換電路實現AD采樣并生成數字信號輸入至數字信號處理單元，由數字信號處理單元進行處理，最終完成對光線強度自適應調節的目的。
圖1為現有的光強實時感應信號轉換系統的結構示意圖。圖2為本實用新型光強實時感應信號轉換系統的結構示意圖。圖3為本實用新型光強實時感應信號轉換系統的優選結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行說明。本實用新型所涉及的光強實時感應信號轉換系統設置于光強傳感器和數字信號處理單元之間，用于實現光強實時感應信號的轉換。如圖2所示的光強實時感應信號轉換系統的結構示意圖，虛線框所示的光強實時感應信號轉換系統1包括依次連接的電流濾波器和AD轉換電路，電流濾波器的輸入端與光強傳感器的輸出端相連，電流濾波器的輸出端與AD轉換電路的輸入端相連，AD轉換電路的輸出端與數字信號處理單元的輸入端相連。光強傳感器感應外界環境的光線強弱，生成反映該光線強弱的電流信號并將其輸入至電流濾波器中，電流濾波器屬于一種抗混疊濾波器，能夠采樣反混疊技術將接收的電流信號進行濾波處理，通過設置特定的幅頻衰減帶消除頻率混疊，電流濾波器輸出頻率特性符合要求的模擬電壓信號，然后通過AD轉換電路轉換為數字信號再輸入至數字信號處理單元進行進一步的處理。電流濾波器可優選為開關電流濾波器，開關電流濾波器具有結構簡單、成本低廉、 應用廣泛的優點。AD轉換電流包括采樣保持電路和電壓比較器，如圖3所示的本實用新型光強實時感應信號轉換系統的優選結構示意圖。虛線框所示的光強實時感應信號轉換系統 1包括依次連接的開關電流濾波器、采樣保持電路和電壓比較器，開關電流濾波器的輸入端與光強傳感器的輸出端相連，電壓比較器的輸出端與數字信號處理單元的輸入端相連。光強傳感器將感應到的反映外界環境的光線強弱的電流信號輸入至開關電流濾波器中，開關電流濾波器通過其內的開關在高電平和低電平兩種不同狀態下的動作實現濾波，開關電流濾波器輸出頻率特性符合要求的模擬電壓信號，該模擬電壓信號輸入采樣保持電路進行采樣/保持，由于人眼能夠分辨的光強為25Hz/s，故開關電流濾波器可設定頻帶寬為25Hz，開關電流濾波器輸出基波頻率為25Hz的信號，采樣保持電路的采樣頻率fs為 50Hz。進而在電壓比較器中與其內預先設置好的閾值進行比較然后以數字信號的形式送到下一級的數字信號處理單元進行進一步的處理。電壓比較器中的閾值優選為可擦除修改的輸入值。通過本實用新型提供的光強實時感應信號轉換系統，作為橋梁連接光強傳感器和數字信號處理單元，并相互配合工作，實現對光線強度進行實時檢測并以此信息對其它部件進行控制。例如用在手機、電視機、筆記本等部件上可以實現其液晶屏幕背光亮度根據外界光線強弱的變化而進行自適應調節，或者是在LED照明等照明系統的應用里做自動開關燈，調亮度等使用，該照明系統能夠根據周圍環境的光強變化，自行調整照明光源的亮度， 從而達到光源自適應調節的目的。應當指出，以上所述具體實施方式
可以使本領域的技術人員更全面地理解本發明創造，但不以任何方式限制本發明創造。因此，盡管本說明書參照附圖和實施例對本發明創造已進行了詳細的說明，但是，本領域技術人員應當理解，仍然可以對本發明創造進行修改或者等同替換，總之，一切不脫離本發明創造的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明創造專利的保護范圍當中。
權利要求1.一種光強實時感應信號轉換系統，設置于光強傳感器和數字信號處理單元之間，用于實現光強實時感應信號的轉換，其特征在于，包括依次連接的電流濾波器和AD轉換電路，所述電流濾波器的輸入端與光強傳感器的輸出端相連，所述電流濾波器的輸出端與AD 轉換電路的輸入端相連，所述AD轉換電路的輸出端與數字信號處理單元的輸入端相連。
2.根據權利要求1所述的光強實時感應信號轉換系統，其特征在于，所述電流濾波器為開關電流濾波器。
3.根據權利要求1或2所述的光強實時感應信號轉換系統，其特征在于，所述AD轉換電路包括依次連接的采樣保持電路和比較器，所述電流濾波器的輸出端與采樣保持電路的輸入端相連，所述采樣保持電路的輸出端與比較器的輸入端相連，所述比較器的輸出端與數字信號處理單元的輸入端相連。
4.根據權利要求3所述的光強實時感應信號轉換系統，其特征在于，所述比較器為電壓比較器。
專利摘要本實用新型涉及一種光強實時感應信號轉換系統，設置于光強傳感器和數字信號處理單元之間，用于實現光強實時感應信號的轉換，包括依次連接的電流濾波器和AD轉換電路，電流濾波器的輸入端與光強傳感器的輸出端相連，電流濾波器的輸出端與AD轉換電路的輸入端相連，AD轉換電路的輸出端與數字信號處理單元的輸入端相連。該光強實時感應信號轉換系統能夠完成對光強實時感應信號的精確轉換，節省了功耗，同時具有結構簡單的優點。
文檔編號H05B37/02GK202269069SQ201120403688
公開日2012年6月6日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者唐婭, 郝躍國 申請人:唐婭, 郝躍國