一种段码屏驱动系统与段码屏驱动方法与流程

1.本技术涉及段码屏驱动技术领域，具体而言，涉及一种段码屏驱动系统与段码屏驱动方法。


背景技术：

2.液晶屏显示模式有两种，一种是段码式，一种是点阵式。段码在液晶的显示模式中，数字呈笔段式的组成。一个数字都是由笔段组成一个8字，一个8字有7个笔段,能组成0～9的数字。
3.对于段码屏而言，由于屏幕材料限制，当段码屏处于低温情况下工作时，屏幕刷新速率会下降，使得屏幕出现模糊，数据显示不清晰，无法有效的识别屏幕信息。
4.综上，现有技术中存在段码屏在低温情况下工作会出现故障的问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种段码屏驱动系统与段码屏驱动方法，以解决现有技术中存在的段码屏在低温情况下工作会出现故障的问题。
6.为了实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：
7.一方面，本技术实施例提供了一种段码屏驱动系统，所述段码屏驱动系统包括控制器、显示模组、温度传感器、导热管以及供能模块，所述控制器分别与所述显示模组、所述温度传感器以及所述供能模块电连接，所述导热管分别与所述供能模块、所述显示模组相连，所述显示模组包括背光板与段码屏，所述温度传感器还与所述段码屏连接；其中，
8.所述供能模块用于为所述控制器、所述显示模组以及所述温度传感器供能；
9.所述导热管用于将所述供能模块工作时产生的热量传递至所述段码屏；
10.所述温度传感器用于采集所述段码屏的当前温度；
11.所述控制器用于在接收到启动指令时，依据所述当前温度与预设温度的比较结果确定当前启动模式；
12.当所述当前启动模式为冷启动模式时，所述控制器用于调控所述背光板的发光强度，以对所述段码屏进行预加热。
13.可选地，所述控制器还用于在所述当前启动模式为冷启动模式时，降低所述段码屏的刷新频率与偏置电压。
14.可选地，所述预设温度包括第一预设温度与第二预设温度，所述第二预设温度的数值大于所述第一预设温度的数值；
15.所述控制器还用于当所述当前温度小于所述第一预设温度时，确定当前启动模式为禁启动模式；当所述当前温度处于第一预设温度与第二预设温度之间时，确定当前启动模式为冷启动模式；当所述当前温度大于第二预设温度时，确定当前启动模式为正常启动模式。
16.可选地，所述控制器预存储有温度与背光板的对应关系，当处于冷启动模式下，所
述控制器还用于当所述段码屏的温度升高时，降低所述背光板的光强，
17.所述控制器还用于当所述段码屏的温度升高至大于或等于第二预设温度时，控制所述背光板按预设光强出光。
18.可选地，所述还包括背光驱动电路与屏幕驱动电路，所述背光驱动电路分别与所述背光板、所述控制器电连接，所述屏幕驱动电路分别与所述段码屏、所述控制器电连接。
19.另一方面，本技术实施例还提供了一种段码屏驱动方法，应用于如权利要上述的段码屏驱动系统中的控制器，所述方法包括：
20.当接收到启动指令时，依据所述段码屏的当前温度与预设温度的比较结果确定当前启动模式；
21.当所述当前启动模式为冷启动模式时，调控所述背光板的发光强度，以对所述段码屏进行预加热。
22.可选地，在所述依据段码屏的当前温度与预设温度的比较结果确定当前启动模式的步骤之后，所述方法还包括：
23.当所述当前启动模式为冷启动模式时，降低所述段码屏的刷新频率与偏置电压。
24.可选地，所述预设温度包括第一预设温度与第二预设温度，所述第二预设温度的数值大于所述第一预设温度的数值；所述依据段码屏的当前温度与预设温度的比较结果确定当前启动模式的步骤包括：
25.当所述当前温度小于所述第一预设温度时，确定当前启动模式为禁启动模式；
26.当所述当前温度处于第一预设温度与第二预设温度之间时，确定当前启动模式为冷启动模式；
27.当所述当前温度大于第二预设温度时，确定当前启动模式为正常启动模式。
28.可选地，所述调控所述背光板的发光强度，以对所述段码屏进行预加热的步骤包括：
29.当所述段码屏的温度升高时，控制所述背光板的光强降低；
30.当所述段码屏的温度升高大于或等于第二预设温度时，控制所述背光板按预设光强出光。
31.可选地，在所述据段码屏的当前温度与预设温度的比较结果确定当前启动模式的步骤之后，所述方法还包括：
32.当所述当前启动模式为正常启动模式时，控制所述背光板按预设光强出光。
33.相对于现有技术，本技术具有以下有益效果：
34.本技术提供了一种段码屏驱动系统与段码屏驱动方法，该段码屏驱动系统包括控制器、显示模组、温度传感器、导热管以及供能模块，控制器分别与显示模组、温度传感器以及供能模块电连接，导热管分别与供能模块、显示模组相连，显示模组包括背光板与段码屏，温度传感器还与段码屏连接；其中，供能模块用于为控制器、显示模组以及温度传感器供能，导热管用于将供能模块工作时产生的热量传递至段码屏，温度传感器用于采集段码屏的当前温度，控制器用于在接收到启动指令时，依据当前温度与预设温度的比较结果确定当前启动模式，当当前启动模式为冷启动模式时，控制器用于调控背光板的发光强度，以对段码屏进行预加热。一方面，由于可以通过调节背光板的发光强度，对段码屏进行预加热，因此能够通过主动控温的方式实现对段码屏温度的调控，使得在低温情况下也能正常
启动。另一方面，由于设置了导热管，可以将供能模块在工作时产生热量传递至段码屏，在实现了为段码屏加热的基础上，还实现了对供能模块的散热。
35.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
37.图1为本技术实施例提供的段码屏驱动系统的模块示意图。
38.图2为本技术实施例提供的背光板的出光强度与段码屏的温度之间的对应关系示意图。
39.图3为本技术实施例提供的段码屏的温度与刷新周期的关系示意图。
40.图4为本技术实施例提供的段码屏的温度与偏置电压的关系示意图。
41.图5为本技术实施例提供的段码屏驱动方法的流程示意图。
42.图6为本技术实施例提供的段码屏驱动方法的另一种流程示意图。
43.图中：
44.100-段码屏驱动系统；110-控制器；120-温度传感器；130-显示模组；131-背光板；132-段码屏；133-背光驱动电路；134-屏幕驱动电路；140-导热管；150-供能模块。
具体实施方式
45.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
46.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
47.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
48.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
49.正如背景技术中所述，由于屏幕材料限制，当段码屏处于低温情况下工作时，屏幕刷新速率会下降，使得屏幕出现模糊，数据显示不清晰，无法有效的识别屏幕信息。
50.有鉴于此，为了解决上述问题，本技术提供了一种段码屏驱动系统，通过设置导热
管加热以及利用背光板对段码屏进行预加热的方式，使段码屏在低温情况下也能够正常使用。
51.下面对本技术提供的段码屏驱动系统进行示例性说明：
52.作为一种实现方式，请参阅图1，段码屏驱动系统100包括控制器110、显示模组130、温度传感器120、导热管140以及供能模，控制器110分别与显示模组130、温度传感器120以及供能模块150电连接，导热管140分别与供能模块150、显示模组130相连，显示模组130包括背光板131与段码屏132，温度传感器120还与段码屏132连接。供能模块150用于为控制器110、显示模组130以及温度传感器120供能，导热管140用于将供能模块150工作时产生的热量传递至段码屏132，温度传感器120用于采集段码屏132的当前温度，控制器110用于在接收到启动指令时，依据当前温度与预设温度的比较结果确定当前启动模式，当当前启动模式为冷启动模式时，控制器110用于调控背光板131的发光强度，以对段码屏132进行预加热。
53.其中，温度传感器120安装于屏幕后端，用于采集屏幕的温度；供能模块150指能够为系统运行提供能源的模块，例如电池等模块，电池在正常工作时会产生热量，导热管140能够将电池的热量传递至段码屏132，进而对断屏进行加热。可以理解地，与导热管140连接的模块也可以不限于供能模块150，其可以为一切可以在工作中产生额外热源的模块，例如逆变器等。
54.可选地，导热管140为内置泠却液的铜管，导热管140的一端连接能够产生热量的模块，另一端与段码屏132背光接触。导热管140是一种具有极高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量，它利用毛细作用等流体原理，实现热量传递的效果。
55.在此，需要说明的是，与导热管140连接的模块均为段码屏驱动系统100内部的模块，一方面，不会增加额外成本；另一方面，利用内部模块自身产生的热量实现对段码屏132的加热，能量得到了循环利用，同时，能够对产生热量的模块进行散热。例如，当导热管140与电池相连时，由于电池在工作过程中会产生大量热量，因此电池在工作过程中升温明显，通过设置导热管140的方式，能够对电池实现明显的降温效果。
56.控制板用于整机控制，并且具有实现温度传感器120数值转换、背光驱动、段码屏132驱动的功能。背光板131为段码屏132提供背光光源，该背光板131采用高亮led灯珠，灯珠最大功率预留一定余量，在特殊情况下可以全负荷工作，以便给屏幕加热。段码屏132为显示单元，用于人机交互，信息显示。
57.同时，在结构上，段码屏132与背光成分接触，使得当提升背光板131的光照强度时，段码屏132的温度能够得到明显提升。
58.此外，段码屏驱动系统100还包括背光驱动电路133与屏幕驱动电路134，背光驱动电路133分别与背光板131、控制器110电连接，屏幕驱动电路134分别与段码屏132、控制器110电连接。背光驱动电路133用于驱动背光板131工作，且该电路的最大电流可以满足背光板131满负荷长时间运行。屏幕驱动电路134用于驱动段码屏132的工作，同时具备bias(偏置电压)、刷新率调节功能。
59.通过本技术提供的段码屏驱动系统100，一方面，由于可以通过调节背光板131的发光强度，对段码屏132进行预加热，因此能够通过主动控温的方式实现对段码屏132温度
的调控，使得在低温情况下也能正常启动。另一方面，由于设置了导热管140，可以将供能模块在工作时产生热量传递至段码屏132，在实现了为段码屏132加热的基础上，还实现了对供能模块的散热。
60.其中，预设温度包括第一预设温度与第二预设温度，第二预设温度的数值大于第一预设温度的数值；
61.控制器110还用于当当前温度小于第一预设温度时，确定当前启动模式为禁启动模式；当当前温度处于第一预设温度与第二预设温度之间时，确定当前启动模式为冷启动模式；当当前温度大于第二预设温度时，确定当前启动模式为正常启动模式。
62.其中，禁启动模式指当前温度过低，无法驱动段码屏132工作，冷启动模式指当前温度较低，需要对段码屏132进行预加热，以保证段码屏132启动后不会故障。正常启动模式指段码屏132的温度相对较佳，可以直接正常运行。
63.例如，将第一预设温度设置为-40℃，第二预设温度设置为0℃。若当前传感器检测的温度为-50℃，则表示此时已经低于极限温度，系统无法正常工作，此时即使接收到启动指令，控制器110也无法驱动段码屏132显示。例如，启动方式为一启动按钮，则此时当用于按下启动按钮后，段码屏132也不会响应。若当此时温度传感器120检测的温度为-20℃，则表示此时段码屏132能够正常启动，但由于当前温度较低，因此可能会出现屏幕牧户，数据显示不清楚等问题，因此需要对段码屏132进行预加热。本技术采用控制背光板131的出光强度的方式，对段码屏132进行加热。若当此时温度传感器120检测的温度为20℃时，则表示此时段码屏132并未置于低温环境下，无需进行预加热，可直接启动段码屏132。
64.需要说明的是，当处于冷启动模式时，背光板131的光照强度段码屏132的温度相关联，且为一动态过程，即述控制器110还用于当段码屏132的温度升高时，降低背光板131的光强，并在当段码屏132的温度升高至大于或等于第二预设温度时，控制背光板131按预设光强出光。
65.请参阅图2，图2示出了背光板131的出光强度与段码屏132的温度之间的对应关系示意图，其中，图示的横坐标表示段码屏132的温度，纵坐标表示背光板131的出光强度。在此基础上，控制器110可以预存储有温度与背光板131的对应关系。当段码屏132的温度越低时，背光板131的出光强度越高。其中，请继续参阅图2，由图可知，当段码屏132的温度接近极限温度(即第一预设温度)时，背光板131的出光强度可以达到150％，而当段码屏132的温度逐渐升高时，背光板131的出光强度会逐渐降低，直至当段码屏132的温度升高至大于或等于第二预设温度时，背光板131的出光强度达到稳定，此时，出光强度为100％，并且，此后不再降低。
66.在此，需要说明的是，出光强度为100％即为本技术所述的预设光强，当当前启动模式为正常启动模式时，则背光板131直接按照100％光强出光。
67.还需要说明的是，在段码屏驱动系统100启动后，随着供能模块工作时不断产生热量，热量通过导热管140不断传递至段码屏132，使得断码屏的温度得以不断升高，因此，段码屏132所需的通过光强产生的热量逐渐较小，使得背光板131的出光强度可以不断减小。作为一种实现方式，为了更加方便的控制背光板131的出光强度，本技术采用pid调节的方式实现对背光板131的出光强度的调节。即控制器110会不断获取温度传感器120采集的当前温度，并通过对应关系确定此时的背光板131的出光的强度，实现实时调整背光板131出
光强度的效果，直至背光板131的强度趋于稳定。
68.此外，为了保证低温情况下正常启动，可选地，控制器还用于在当前启动模式为冷启动模式时，降低段码屏的刷新频率与偏置电压。
69.请参阅图3，图3示出了段码屏的温度与刷新周期的关系图，其中，横坐标为段码屏温度，纵坐标为刷新周期，当段码屏温度升高时，刷新周期降低，使得刷新频率升高。通过增加段码屏的刷新周期方式，可以达到防止段码屏产生鬼影的效果。
70.请参阅图4，图4示出了段码屏的温度与偏置电压的关系图，其中，横坐标为段码屏温度，纵坐标为偏置电压，当段码屏温度升高时，偏置电压升高。由于段码屏的低温液晶惰性，当处于低温环境中时，适当降低偏置电压数值，可以有效缓解屏幕刷新缓慢的问题。
71.可以理解地，本技术提供的段码屏驱动系统的工作原理为：
72.在冷启动模式下启动时，控制器会根据数据表调整段码屏刷新频率、偏置电压值、背光板的出光强度等参数。在低温情况下由于段码屏晶体的低温使得屏幕产生惰性，从而使得屏幕的刷新频率会随温度降低而降低。在启动后，基于温度温度传感器对温度进行采集，同时采用背光的强度调节对段码屏进行主动预热工作。整体算法基于pid算法进行温度闭环控制，从而使得段码屏在进行冷启动之后快速增加温度，进而使得段码屏工作在合适温度下。当系统正常工作后，内部产生热量的模块会产生冗余的热量，原本该热量会通过自冷或风冷的方式将热量释放到空气中，而在本技术中，导热管直接连通背光面板和上述产热设备，这样导热管可以将多余的热量传到屏幕背光上，从而被动加热屏幕，直至屏幕温度达到第二预设温度。
73.基于上述实现方式，本技术实施例还提供了一种段码屏驱动方法，应用于上述段码屏驱动系统中的控制器，请参阅图5，该方法包括：
74.s102，当接收到启动指令时，依据段码屏的当前温度与预设温度的比较结果确定当前启动模式。
75.s104，当当前启动模式为冷启动模式时，调控背光板的发光强度，以对段码屏进行预加热。
76.可选地，该方法还包括：
77.当当前启动模式为冷启动模式时，降低段码屏的刷新频率与偏置电压。
78.其中，预设温度包括第一预设温度与第二预设温度，第二预设温度的数值大于第一预设温度的数值；依据段码屏的当前温度与预设温度的比较结果确定当前启动模式的步骤包括：
79.当当前温度小于第一预设温度时，确定当前启动模式为禁启动模式；
80.当当前温度处于第一预设温度与第二预设温度之间时，确定当前启动模式为冷启动模式；
81.当当前温度大于第二预设温度时，确定当前启动模式为正常启动模式。
82.可选地，调控背光板的发光强度，以对段码屏进行预加热的步骤包括：
83.当段码屏的温度升高时，控制背光板的光强降低；
84.当段码屏的温度升高大于或等于第二预设温度时，控制背光板按预设光强出光。
85.可选地，在据段码屏的当前温度与预设温度的比较结果确定当前启动模式的步骤之后，方法还包括：
86.当当前启动模式为正常启动模式时，控制背光板按预设光强出光。
87.请参阅图6，图6示出了本技术提供的段码屏驱动方法的一种示例性流程图，由于上述实施例已经对段码屏驱动方法进行详细说明，因此在此不再进行赘述。
88.综上所述，本技术提供了一种段码屏驱动系统与段码屏驱动方法，该段码屏驱动系统包括控制器、显示模组、温度传感器、导热管以及供能模块，控制器分别与显示模组、温度传感器以及供能模块电连接，导热管分别与供能模块、显示模组相连，显示模组包括背光板与段码屏，温度传感器还与段码屏连接；其中，供能模块用于为控制器、显示模组以及温度传感器供能，导热管用于将供能模块工作时产生的热量传递至段码屏，温度传感器用于采集段码屏的当前温度，控制器用于在接收到启动指令时，依据当前温度与预设温度的比较结果确定当前启动模式，当当前启动模式为冷启动模式时，控制器用于调控背光板的发光强度，以对段码屏进行预加热。一方面，由于可以通过调节背光板的发光强度，对段码屏进行预加热，因此能够通过主动控温的方式实现对段码屏温度的调控，使得在低温情况下也能正常启动。另一方面，由于设置了导热管，可以将供能模块在工作时产生热量传递至段码屏，在实现了为段码屏加热的基础上，还实现了对供能模块的散热。
89.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
90.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。