專利名稱：顯示器節(jié)能控制方法及電路設(shè)計(jì)的制作方法
顯示器節(jié)能控制方法及電路設(shè)計(jì)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于節(jié)能領(lǐng)域，主要涉及一種使用在計(jì)算機(jī)顯示器中的節(jié)能控制方法及控 制電路。在計(jì)算機(jī)的待機(jī)時(shí)間設(shè)定得不合理的情況下，具有顯著的節(jié)能效果。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代社會(huì)中，電能已經(jīng)成為人們生活中不可少的動(dòng)力能源。隨著社會(huì)的不斷發(fā) 展，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)和居民生活中，對電力的需求量是越來越大。許多城市的電力資源經(jīng) 常出現(xiàn)緊缺的現(xiàn)象，從而電力部門不得不采取各種措施來減輕電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，例如采取限電、 錯(cuò)峰用電等措施。在這之中，企業(yè)、家庭，尤其是一個(gè)大型企業(yè)電腦的使用會(huì)消耗很多電能， 而許多人員在離開座位，進(jìn)行其他工作的時(shí)候，卻由于工作繁忙，或者遺忘等原因，沒有能 夠及時(shí)的把電腦的顯示器關(guān)閉，或者沒有使電腦處于待機(jī)狀態(tài)。而液晶顯示器是整個(gè)微型 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中消耗功率較多的部件之一，這就造成了很多電能沒必要的浪費(fèi)。為了解決這 種情況，必須提供一種新的有效的技術(shù)方案，對顯示器進(jìn)行節(jié)能控制。在現(xiàn)實(shí)技術(shù)中，通常是通過電腦中的系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)對電腦顯示器的屏保、待機(jī)、掛 起或關(guān)閉。通過該系統(tǒng)軟件，可以設(shè)置電腦在一段時(shí)間內(nèi)沒有進(jìn)行操作的情況下，進(jìn)入各種 狀態(tài)。實(shí)際屏保的耗電量跟正常顯示時(shí)是基本一樣的，沒有得到節(jié)能效果，只是延長了顯示 器的使用壽命。在待機(jī)與關(guān)閉顯示器的時(shí)間的設(shè)定上，如果把時(shí)間設(shè)置得過短，那么很多在 電腦前看文檔、視頻或者短暫離開去處理簡單事物的時(shí)候，會(huì)因?yàn)轱@示器過早的進(jìn)入帶入 待機(jī)或關(guān)閉顯示器而需要重新去動(dòng)一下鍵盤或鼠標(biāo)，給使用者帶來很多不便之處。即使是 在待機(jī)的情況下，也會(huì)消耗一些電能。如果直接使用某種裝置切斷電源，那么經(jīng)常這樣斷開 又接通電源，會(huì)對顯示器的硬件造成很大的影響。大多數(shù)電腦使用者都將待機(jī)時(shí)間跟關(guān)閉 顯示器時(shí)間設(shè)置得很長，如30分鐘、60分鐘，甚至有些人沒有設(shè)置待機(jī)時(shí)間跟顯示器關(guān)閉 時(shí)間，這就造成了人離開電腦的時(shí)候，顯示器卻一直開著，浪費(fèi)了很多電能?，F(xiàn)有的一些節(jié) 能設(shè)備，也都是在電腦進(jìn)入待機(jī)的時(shí)候，再采取一定的方法進(jìn)行節(jié)能，但是在人離開后的一 段等待進(jìn)入待機(jī)的時(shí)間，顯示器卻是一直在耗電。按中國電信部門發(fā)布報(bào)告，2008年中國寬帶用戶數(shù)達(dá)到約8000萬，按顯示器平均 為19寸，平均正常功耗為18W，每天平均開機(jī)5小時(shí)，平時(shí)約有15%的時(shí)間計(jì)算機(jī)操作人沒 有關(guān)機(jī)，且不在顯示器前，而計(jì)算機(jī)待機(jī)、顯示器關(guān)閉設(shè)置不合理的占65%。則每臺(tái)計(jì)算機(jī)顯示器每年浪費(fèi)電能18*5*15% *65% *365 = 3. 2千瓦時(shí)。中國每年計(jì)算機(jī)顯示器浪費(fèi)電能3. 2度*80000000臺(tái)=2. 56億千瓦時(shí)。按0. 65元/kwh計(jì)算，則每年浪費(fèi)1. 66億元。綜上可知，電能的浪費(fèi)給國家的經(jīng)濟(jì)帶了很大的損失，造成很多電能的浪費(fèi)，而現(xiàn) 有的電腦節(jié)能技術(shù)，在實(shí)際使用上也存在不便與缺陷，所以有必要發(fā)明一種在檢測人離開 計(jì)算機(jī)之后，經(jīng)過一定的時(shí)間，就直接把計(jì)算機(jī)顯示器直接進(jìn)入節(jié)能狀態(tài)，當(dāng)人回到顯示器 前時(shí)，顯示器馬上恢復(fù)正常工作。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種新的顯示器節(jié)能控制方法，當(dāng)人離開顯示器一段時(shí)間后 就自動(dòng)啟動(dòng)顯示器的“能源之星”節(jié)能電路，把顯示器關(guān)掉，而當(dāng)人重新回到顯示器前面，則 重新開啟顯示器。為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)解決方案包括以下內(nèi)容1. 1.2米以內(nèi)紅外檢測電路，包括紅外線發(fā)射與紅外接收處理電路。2.可調(diào)延時(shí)控制電路。3.顯示器信號(hào)控制電路。具體的做法是把顯示器節(jié)能控制器的紅外接收發(fā)射傳感器安裝在顯示器的前外 殼上，由紅外發(fā)射管發(fā)射紅外線，當(dāng)在前面1. 2米范圍內(nèi)有人或其他遮擋物時(shí)，紅外線被反 射回來，經(jīng)紅外接收管接收，接收到的信號(hào)然后進(jìn)行兩級(jí)放大與整形之后，變成一個(gè)直流信 號(hào)，經(jīng)過與參考值比較之后，產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)對延時(shí)電路進(jìn)行復(fù)位或啟動(dòng)。當(dāng)顯示器前面 有人時(shí)，輸出的直流信號(hào)電壓大于參考值，比較器輸出低電平，復(fù)位延時(shí)電路，顯示器信號(hào) 控制電路不動(dòng)作，顯示器正常顯示。當(dāng)傳感器前面沒有人或不會(huì)被其他遮擋物遮擋的情況 下，紅外接收管接收不到紅外線，輸出的直流電壓信號(hào)小于參考值，比較器輸出高電平，延 時(shí)電路開始延時(shí)，經(jīng)過一定時(shí)間0.5、5min)之后，顯示器信號(hào)控制電路工作，自動(dòng)啟動(dòng)顯 示器的“能源之星”節(jié)能電路，顯示器會(huì)立刻進(jìn)入關(guān)閉節(jié)能狀態(tài)。所以，在延時(shí)時(shí)間到之后便 立即使顯示器進(jìn)入關(guān)閉節(jié)能狀態(tài)，從而跳過了待機(jī)跟掛起等狀態(tài)，使節(jié)能效果更加明顯，此 時(shí)的顯示器的功耗將小于1瓦。當(dāng)人在顯示器前方1.2米以外走動(dòng)時(shí)，紅外檢測電路不會(huì) 產(chǎn)生控制信號(hào)，節(jié)能狀態(tài)將會(huì)一直保持。當(dāng)人走到顯示器前方1. 2米以內(nèi)時(shí)，傳感器接收紅 外光線，經(jīng)過輸出處理，產(chǎn)生控制信號(hào)對延時(shí)電路復(fù)位，顯示器馬上恢復(fù)正常顯示狀態(tài)。在 電路中，可以通過調(diào)節(jié)的電阻的方式，來改變檢測的距離。這樣就保證了人在顯示器前面工 作時(shí)，顯示器正常工作，而當(dāng)人離開后并且顯示器進(jìn)入節(jié)能狀態(tài)之后不會(huì)因?yàn)閭鞲衅鞯臋z 測范圍太廣，而使顯示器無法進(jìn)入節(jié)能狀態(tài)，或是顯示器進(jìn)入節(jié)能狀態(tài)之后，因?yàn)檩^遠(yuǎn)處有 人行走而使顯示器重新啟動(dòng)。通過采用上述的技術(shù)解決方案，本發(fā)明具有以下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)首先是節(jié)能效果明顯， 當(dāng)人離開顯示器后進(jìn)入節(jié)能狀態(tài)，此時(shí)顯示器的功耗小于1瓦。其次是把檢測距離控制在 1米左右，可以保證有人時(shí)顯示器的正常顯示與沒有人時(shí)顯示器一直處于節(jié)能狀態(tài)。再次 是本發(fā)明的節(jié)能控制電路精巧、簡潔、成本低廉，消耗功率非常低，整個(gè)裝置實(shí)際消耗功率 小于0.5瓦。最后，本發(fā)明具有創(chuàng)新、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)外，還有很高的市場推廣價(jià)值。由于 本發(fā)明的控制電路采用純硬件搭建組成，比用程序控制工作更加穩(wěn)定。本節(jié)能控制電路，不 但可以用在顯示器的控制上，只要調(diào)節(jié)一下紅外傳感器的感應(yīng)距離，就可以應(yīng)用在電視、各 類游戲機(jī)、視頻類娛樂設(shè)備上，應(yīng)用場合包括家庭、單位、網(wǎng)吧、游樂場所等。由于其制作簡 單，可以將產(chǎn)品封裝成獨(dú)立一個(gè)控制裝置安裝在顯示器以及其他被控設(shè)備旁邊，進(jìn)行節(jié)能 控制。更重要的是，該節(jié)能電路可以嵌入到顯示器主板里面，便于計(jì)算機(jī)顯示器節(jié)能技術(shù)的 更新和大批量生產(chǎn)。

圖1為本發(fā)明的電路圖。
具體實(shí)施方式顯示器節(jié)能控制電路原理主要由紅外接收/發(fā)射管、運(yùn)算放大器、加一計(jì)數(shù)器以 及微型信號(hào)控制器組成。如圖1所示，首先由運(yùn)算放大器(UlD)以及外圍的電阻電容產(chǎn)生一個(gè)一定頻率和 一定幅值尖峰脈沖信號(hào)，通過改變電阻R5，R8的參數(shù)就可以改變脈沖信號(hào)的幅值，通過改 變RC振蕩電路(R1，R9，C2)的參數(shù)，可以改變發(fā)射頻率。脈沖頻率由運(yùn)算放大器(UlD)的第14號(hào)腳輸出，接入到發(fā)射管的驅(qū)動(dòng)電路。三極 管Q2把信號(hào)電流放大之后驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管(F。發(fā)射紅外光線。當(dāng)紅外光線被前面一定距 離之內(nèi)的人或其他遮擋物擋住時(shí)，紅外光線被反射回來，經(jīng)紅外接收管(JS)接收，接收到 的微弱信號(hào)經(jīng)過阻容吸收回路進(jìn)行濾波以及經(jīng)過電容C3進(jìn)行消振之后，輸入到運(yùn)算放大 器(UlA)進(jìn)行前置處理，把處理好的信號(hào)經(jīng)過電容C6進(jìn)行偶合，輸入到運(yùn)算放大器(UlB) 進(jìn)行第二級(jí)放大處理。通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R15，就可以調(diào)節(jié)運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)。通過調(diào) 節(jié)放大器的放大倍數(shù)就可以改變紅外接收管的接收距離?？紤]實(shí)際因素，人使用顯示器時(shí) 一般都在一米以內(nèi)，所以這里最大接收距離為1. 2米，具體可以通過可調(diào)電阻R15調(diào)節(jié)檢測 距離。紅外信號(hào)信號(hào)經(jīng)過二級(jí)放大之后由運(yùn)算放大器(UlB)的第7號(hào)腳輸出，經(jīng)過偶合電 容接到三極管Q4進(jìn)行波形整形處理。在三級(jí)管Q4的輸出端將得到一個(gè)直流電壓信號(hào)。把 直流電壓信號(hào)接到運(yùn)算放大器(UlC)的第9號(hào)腳。運(yùn)算放大器(UlC)是一個(gè)比較器，當(dāng)?shù)?9號(hào)腳(反相輸入端)的輸入電壓比第10號(hào)腳(正相輸入端)高時(shí)，輸出端第8號(hào)腳產(chǎn)生 一個(gè)低電平。相反，當(dāng)?shù)?號(hào)腳(反相輸入端)的輸入電壓比第10號(hào)腳(正相輸入端)低 時(shí)，輸出端第8號(hào)腳產(chǎn)生一個(gè)低電平。當(dāng)?shù)?號(hào)腳輸出為低電平時(shí)，三極管Ql跟Q3截止， 紅外信號(hào)輸出端輸出高電平，復(fù)位延時(shí)電路。相反，當(dāng)?shù)?號(hào)腳輸出為高電平時(shí)，三極管Ql 跟Q3導(dǎo)通，紅外信號(hào)輸出端輸出低電平，延時(shí)電路繼續(xù)延時(shí)。在延時(shí)過程中，當(dāng)檢測到有人 在顯示器前面時(shí)，延時(shí)電路會(huì)立即被復(fù)位，并停止延時(shí)，直到人離開顯示器，延時(shí)重新開始。延時(shí)電路選用帶振蕩器的二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器數(shù)字集成芯片U2。在延時(shí)電路 中，通過電阻R201，R203跟電容ClOl與其內(nèi)部電路構(gòu)成振蕩電路，產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)，并直 接送入芯片內(nèi)部分頻器電路。當(dāng)顯示器前面有人時(shí)，就在紅外輸出端產(chǎn)生一個(gè)高電平，對延 時(shí)芯片復(fù)位清0。當(dāng)人離開顯示器時(shí)，紅外輸出端輸出低電平，延時(shí)電路開始延時(shí)，根據(jù)本電 路的設(shè)計(jì)，通過撥動(dòng)開關(guān)的設(shè)定，延時(shí)時(shí)間可以分為2. 5分鐘和5分鐘。延時(shí)時(shí)間一到，延 時(shí)停止并鎖存輸出信號(hào)，自動(dòng)啟動(dòng)顯示器的“能源之星”節(jié)能電路，把顯示器關(guān)掉，并且將一 直保持。當(dāng)紅外傳感器檢測到有人靠近顯示器了，紅外輸出控制信號(hào)將產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)， 對延時(shí)電路進(jìn)行復(fù)位、清零，顯示器立刻恢復(fù)正常顯示?？傊?，本發(fā)明通過一種新的顯示器節(jié)能控制方法以及簡單可靠的控制電路，實(shí)現(xiàn) 對人離開電腦的時(shí)候，經(jīng)過一定的延時(shí)就直接對顯示器進(jìn)行關(guān)閉節(jié)能，跳過了顯示器待機(jī) 跟掛起等狀態(tài)，使顯示器的節(jié)能效果更加明顯，符合當(dāng)今社會(huì)對節(jié)能、環(huán)保的要求，具有較 高的應(yīng)用推廣價(jià)值。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明主要涉及顯示器的一種節(jié)能方法和節(jié)能電路的具體實(shí)現(xiàn)。包括在顯示器上安 裝傳感器，檢測顯示器前是否有人；在顯示器主板上嵌入顯示器節(jié)能電路，判斷如無人在顯 示器前面，驅(qū)動(dòng)延時(shí)電路，延時(shí)時(shí)間到(按開關(guān)設(shè)置時(shí)段)，顯示器節(jié)能電路就啟動(dòng)顯示器 內(nèi)部的信號(hào)控制電路，顯示器(符合“能源之星”規(guī)范)進(jìn)入關(guān)閉模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示器節(jié)能電路，其特征是在顯示器的外殼上安裝紅外發(fā) 光二極管和紅外接收管，做為檢測顯示器前是否有人的檢測元器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示器節(jié)能電路，其特征是在顯示器主板電路中嵌入給紅 外發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)的脈沖信號(hào)發(fā)生電路及紅外接收信號(hào)的兩級(jí)運(yùn)算放大器放大電路，把放 大信號(hào)和基準(zhǔn)信號(hào)送入比較器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示器節(jié)能電路，其特征是比較器輸出為低電平時(shí)(檢測 顯示器前有人)，復(fù)位延時(shí)電路，延時(shí)電路重新開始延時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示器節(jié)能電路，其特征是延時(shí)電路延時(shí)時(shí)間到，啟動(dòng)微型 信號(hào)控制器，切斷計(jì)算機(jī)顯卡輸出到顯示器的行、場信號(hào)，使顯示器進(jìn)入關(guān)閉模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示器節(jié)能電路，其特征是節(jié)能電路的延時(shí)電路中設(shè)置一 個(gè)組合開關(guān)，通過撥動(dòng)開關(guān)的位置，對延時(shí)電路設(shè)置延時(shí)2. 5分鐘或5分鐘延時(shí)，延時(shí)時(shí)間 到啟動(dòng)微型信號(hào)控制器，使顯示器進(jìn)入關(guān)閉模式。
全文摘要
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，主要涉及顯示器一種節(jié)能控制方法和節(jié)能電路的具體實(shí)現(xiàn)。該控制方法通過在顯示器外殼上安裝紅外發(fā)射和接收傳感器，檢測到顯示器前1.2米以內(nèi)如沒有人，按延時(shí)設(shè)置(為2.5分鐘或5分鐘)時(shí)間，啟動(dòng)所設(shè)計(jì)的顯示器節(jié)能電路，使顯示器(符合“能源之星”規(guī)范)進(jìn)入關(guān)閉模式，使顯示器功耗小于1瓦。在顯示器進(jìn)入關(guān)閉模式時(shí)，如檢測到顯示器前有人，立即使顯示器進(jìn)入正常工作狀態(tài)。該節(jié)能電路簡單、精巧、可靠，成本低廉，可以嵌入到顯示器的主板電路。通過使用本方法和具體電路，可以節(jié)省了計(jì)算機(jī)使用者不關(guān)機(jī)離開計(jì)算機(jī)操作座位后，計(jì)算機(jī)顯示器在無人使用的狀態(tài)下所消耗的電能，大大節(jié)約了電力資源。
文檔編號(hào)G06F1/32GK102135791SQ20091019247
公開日2011年7月27日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者周仕榮, 鄭巍 申請人:周仕榮, 鄭巍