Я решил свою проблему, используя:
private static final String SCREEN_BRIGHTNESS_MODE = "screen_brightness_mode";
private static final int SCREEN_BRIGHTNESS_MODE_MANUAL = 0;
private static final int SCREEN_BRIGHTNESS_MODE_AUTOMATIC = 1;
Settings.System.putInt(resolver, SCREEN_BRIGHTNESS_MODE, mode);
Settings.System.putInt(resolver, Settings.System.SCREEN_BRIGHTNESS, lev);
Это работает в API версий 7 и 8, но не уверен в более ранних версиях.