CN101615320A

CN101615320A - 一种商用收款机

Info

Publication number: CN101615320A
Application number: CN200910017526A
Authority: CN
Inventors: 战更青
Original assignee: HISENSE INTELLIGENT COMMERCIAL EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: Qingdao Hisense Intelligent Commercial System Co., Ltd.
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2009-12-30
Anticipated expiration: 2029-07-30
Also published as: CN101615320B

Abstract

本发明公开了一种商用收款机，包括主机和显示器，在所述主机和显示器中分别设置有一块接口转接板，在每一块接口转接板上均设置有一个DVI接口，将主机主板上用于连接显示器的各路信号线与主机接口转接板上的DVI接口相连接，将显示器中用于连接主机的各路信号线与显示器接口转接板上的DVI接口相连接，采用一根DVI线缆连接在主机和显示器的DVI接口之间，即可完成主机与显示器之间接线操作。该技术不仅安装连接简单，耗费工时少，而且信号传输的可靠性高，通过主机产生的数字视频信号直接传输至显示器进行显示，避免了视频信号从数字到模拟再到数字的多次转换过程，显著提高了图像的显示效果。

Description

一种商用收款机

技术领域

本发明属于商用收款机技术领域，具体地说，是涉及一种用于连接商用收款机的主机与显示器的接口连接技术。

背景技术

现有采用液晶触摸显示器设计的商用收款机，其主机与显示器的连接采用的是VGA接口方式，需要四条线缆：一条VGA线缆、一条用于传输+12V直流电压的电源线缆、一条触摸屏信号线缆和一条用于传输+5V直流电压的电源线缆。其中，通过主机产生的视频信号通过VGA线缆传输至显示器进行显示；+12V电源线缆用于将主机中的+12V直流电压输出至显示器，为显示器供电；通过触摸屏采集到的触摸按键信号通过触摸屏信号线缆传输至主机，以响应用户指令；+5V电源线缆用于将主机中的+5V直流电压传输至显示器，为触摸屏供电，一般采用PS/2线缆进行传输。由此造成主机与显示器的安装连接相当复杂，可靠性也随之降低。为了减少主机与显示器之间的连线数量，简化安装操作，可以采用USB信号线缆或者RS232串行信号线缆作为触摸屏信号线缆和+5V电源线缆，以用来传输触摸屏采集到的触摸按键信号以及+5V直流电源。但是，这种连接方式仍然需要在主机和显示器上同时设置3个接口，通过三条线缆进行连接，操作起来仍不方便。

显示器采用VGA接口方式是有其历史原因的，因为过去的CRT显示屏不管是黑白显示器还是彩色显示器或者早期的液晶屏，它们显示的都是RGB模拟信号，主机上有标准的VGA信号输出连接器，通过VGA线缆可以直接与显示器连接。但是，随着液晶屏的发展，其所需要的信号已经从RGB模拟信号逐渐过渡到TTL数字信号或者直接是LVDS接口信号。但是，连接器没有像VGA一样形成一个统一的标准，虽然主机中的北桥芯片集成了LVDS信号的处理及输出功能，但是，碍于目前的主机和显示器还是采用传统的VGA线缆进行传输，因此，需要在主机中增设D/A转换电路，将北桥芯片输出的LVDS数字信号转换为RGB模拟信号通过VGA线缆传输至显示器，然后再通过显示器中设置的A/D转换电路将RGB模拟信号还原为数字信号驱动液晶屏显示。这样一来，不仅使主机和显示器的电路结构变得更加复杂，而且视频信号需要经过从数字信号到模拟信号、从模拟信号再到数字信号的两次转变过程，因此，清晰度明显降低。

发明内容

本发明为了解决现有商用收款机采用VGA接口方式连接主机和显示器所带来的连线操作复杂，显示效果不佳的问题，提供了一种采用全新接口连线方式设计的商用收款机，只需一根DVI专用线缆即可完成主机与显示器之间的连接操作，连线简单，可靠性高。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种商用收款机，包括主机和显示器，在所述主机和显示器中分别设置有一块接口转接板，在每一块接口转接板上均设置有一个DVI接口，将主机主板上用于连接显示器的各路信号线与主机接口转接板上的DVI接口相连接，将显示器中用于连接主机的各路信号线与显示器接口转接板上的DVI接口相连接，采用一根DVI线缆连接在主机和显示器的DVI接口之间，以完成主机与显示器的连接。

当所述显示器为触摸式液晶显示器时，所述主机接口转接板上的DVI接口分别与主机主板上的USB信号线和RS232信号线中的至少一种、以及LVDS信号线、背光控制信号线、为显示器供电的电源线相连接；所述显示器接口转接板上的DVI接口分别连接显示器中触摸屏的USB信号线或者RS232信号线、以及显示屏的LVDS信号线、背光控制信号线和电源线。

进一步的，为了方便接口转接板与主机主板或者显示器电路板连接，在所述主机和显示器的接口转接板上分别设置有用于连接USB信号线的USB端子、用于连接RS232信号线的RS232端子、用于连接LVDS信号线的LVDS端子、以及用于连接背光控制信号线和为显示器供电的电源线的转接端子，各端子均与其所在接口转接板上的DVI接口相连接。

又进一步的，所述DVI接口为DVI-I接口，其模拟信号端子连接所述的USB端子或RS232端子，其数字信号端子连接LVDS端子和转接端子。

其中，所述DVI-I接口采用管脚复用技术通过其4路模拟信号端子同时连接所述的USB端子和RS232端子。

当所述显示器为非触摸式液晶显示器时，所述主机接口转接板上的DVI接口分别与主机主板上的LVDS信号线、背光控制信号线和为显示器供电的电源线相连接；所述显示器接口转接板上的DVI接口分别连接显示器中的LVDS信号线、背光控制信号线和电源线。

进一步的，在所述主机和显示器的接口转接板上分别设置有用于连接LVDS信号线的LVDS端子、以及用于连接背光控制信号线和为显示器供电的电源线的转接端子，各端子均与其所在接口转接板上的DVI接口相连接。

为了更进一步地方便接口转接板与主机主板或者显示器电路板之间的连接，在所述主机的主板上和显示器中的电路板上设置有可与接口转接板上的各端子相插接或者线缆连接的板间连接器。

为了有效屏蔽干扰，确保信号传输的准确性，所述接口转接板中的PCB板优选采用叠层设计方式，其中，布置高速信号线的信号层夹在两个地层之间，电源层与地层紧密耦合。

再进一步的，在用于连接DVI接口的DVI线缆中，传输差分信号的每一对信号线相互缠绕，且在所述的每一对信号线外部包覆有绝缘层，以进一步起到抑制电磁干扰的作用。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的商用收款机通过在主机和显示器中设置接口转接板，进而改变现有的VGA接口方式，而采用一根DVI专用线缆即可完成主机与显示器之间接线操作，不仅安装连接简单，耗费工时少，而且信号传输的可靠性高，通过主机产生的数字视频信号直接传输至显示器进行显示，避免了视频信号从数字到模拟再到数字的多次转换过程，显著提高了图像的显示效果。与此同时，可以省去显示器中A/D转换板的设计，从而有助于降低整机的硬件成本。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明所提出的商用收款机的一种实施例的电路原理示意图；

图2是图1中接口转接板的一种实施例的结构示意图；

图3是主机主板上LVDS接口电路的一种实施例的电路原理图；

图4是主机主板上液晶屏背光控制电路的一种实施例的电原理图；

图5是主机主板上触摸屏接口电路的一种实施例的电路原理图；

图6是DVI专用线缆的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细地描述。

本发明的商用收款机为了简化其主机与显示器之间的连线操作，在主机和显示器中分别设计了一块接口转接板，通过接口转接板来连接主机与显示器之间需要连接的各路信号线，比如图1所示的LVDS信号线、背光控制信号线以及USB信号线或者RS232信号线等，进而通过接口转接板上设计的专用接口来完成主机和显示器之间的单线缆连接，从而使得主机和显示器上的接口设计更加简单，安装连接更加方便。

考虑到主机与显示器之间需要传输的信号线种类及数量，本发明优选采用DVI接口作为主机与显示器之间的连接接口来设计所述的接口转接板，一方面可以满足主机与显示器之间的信号通信要求，另一方面通过采用常规的DVI接口进行设计(而不是以专用接口的形式进行设计)还可以显著降低设计成本，方便用户日后购置或者更换DVI线缆。

下面以采用触摸式液晶显示器的商用收款机为例，通过一个具体的实施例来详细阐述所述接口转接板的具体设计方式及其工作原理。

实施例一，参见图2所示，本实施例的接口转接板考虑到主机与显示器之间需要传输的信号包括：24位液晶显示屏所需要的LVDS信号(R0-、R0+；R1-、R1+；R2-、R2+、；R3-、R3+；CK-、CK+)、背光控制信号(包括调节背光亮度的PWM信号和用于控制背光开关的脉冲信号)、为液晶显示屏供电的+12V直流电源信号、触摸按键信号以及为触摸屏供电的+5V直流电源信号，因此，优选采用DVI-I接口XS1来设计所述的接口转接板。具体来讲，可以利用DVI-I接口XS1中的模拟信号端子来传输触摸按键信号以及+5V直流电源信号；利用DVI-I接口XS1中的数字信号端子来传输LVDS信号、背光控制信号以及+12V直流电源信号。

其中，触摸按键信号可以以目前普遍采用的USB差分信号形式或者RS232串行TTL电平信号形式进行传输，占用DVI-I接口XS1中的4路模拟信号端子。其中两路模拟信号端子用来传输USB差分信号或者串行TTL电平信号；另外一路模拟信号端子用来传输+5V直流电源信号，为显示器中的触摸屏供电；第四路模拟信号端子用来接地。对于包含有5路或者6路模拟信号端子的DVI-I接口XS1来说，如图2所示，可以采用两路模拟信号端子同时传输+5V直流电源信号，以增大输出电流，提高电源的输出功率。

为了方便接口转接板与主机中的主板或者显示器中的电路板连接通信，在本实施例的接口转接板上同时设置有用于连接USB信号线的USB端子XS4、用于连接RS232信号线的RS232端子XS5、用于连接LVDS信号线的LVDS端子XS2、以及用于连接背光控制信号线和为显示器供电的电源线(即+12V直流电源线)的转接端子XS3，各端子通过接口转接板的PCB走线连接DVI-I接口XS1的相应信号端子。

在接口转接板上同时设置USB端子XS4和RS232端子XS5，并对DVI-I接口XS1中的模拟信号端子进行复用，即将USB端子XS4和RS232端子XS5的电源管脚通过PCB走线连接在DVI-I接口XS1的同一路或者相同的两路模拟信号端子上；将USB端子XS4和RS232端子XS5的数据管脚通过PCB走线同时连接在DVI-I接口XS1的相同两路模拟信号端子上；将USB端子XS4和RS232端子XS5的接地管脚通过PCB走线连接在DVI-I接口XS1的同一路模拟信号端子上，这样一来，可以提高接口转接板的兼容性和通用性，对于采用USB形式或者RS232形式进行触摸按键信号传输的主机和显示器来说，均可适用。

当然，也可以针对商用收款机的具体配置情况，选择将USB端子XS4和RS232端子XS5中的其中一种设置在接口转接板上，以进一步降低硬件成本，本实施例并不仅限于以上举例。

为了进一步方便接口转接板与主机中的主板或者显示器中的电路板连接，本实施例优选在主机的主板上以及显示器中的电路板上设置可与接口转接板上的各端子相插接或者线缆连接的板间连接器。以主机中的主板电路为例，如图3、图4所示，主板上的北桥芯片IC1将生成的24位液晶显示屏所需要的LVDS信号R0-、R0+；R1-、R1+；R2-、R2+；R3-、R3+；CK-、CK+传输至LVDS信号连接器CN3，通过信号线缆将LVDS信号连接器CN3与接口转接板上的LVDS端子XS2相连接，以实现LVDS信号的传输。北桥芯片IC1将生成的背光调制信号8-G经由电阻R7、FB2和电容C4组成的滤波电路处理后，连接至连接器CN4的4脚，以用于调节显示屏的背光亮度。北桥芯片IC1生成的背光开关信号8-F通过由电阻R5、R6和电容C5组成的滤波电路连接至连接器CN4的3脚，以用于控制显示屏背光的开启和关闭。连接器CN4的1脚通过电感L1连接主板上的+12V直流电源+12VS，2脚接地，5脚连接主板上的+5V直流电源+5VS。将所述连接器CN4的1～4脚通过信号线缆与接口转接板上的转接端子XS3相连接，以实现主机与显示器之间背光控制信号以及+12V直流电源的传输。

图5是主板上的触摸屏接口电路，包括一个USB信号连接器JUSB，通过USB信号专用线缆连接到接口转接板上的USB端子XS4上，将接收到的来自显示器触摸屏的触摸按键信号传输至主板上的南桥芯片上，以实现主机对用户操作指令的响应。与此同时，主板上的+5V直流电源USB_PWR3通过USB信号连接器JUSB的1、2脚传输至接口转接板，通过接口转接板传输至显示器，为触摸屏供电。

为了避免静电对主板电路造成损坏，本实施例在用于传输USB差分信号的数据线上分别连接了双向稳压管器件D1～D4，以实现ESD保护功能，如图5所示。

此外，对于采用RS232信号形式来传输触摸按键信号的商用收款机来说，可以复用所述的USB信号连接器JUSB来进行串行TTL电平信号的传输。当然，对于主板上设置有专用RS232信号连接器的主机来说，则可以采用主板上设置的专用RS232信号连接器来连接接口转接板上的RS232端子XS5，以接收来自显示器触摸屏的触摸按键信号，进而传输至主板上的南桥芯片，以实现主机对用户操作指令的响应。

为了有效屏蔽干扰，确保信号传输的准确性，本实施例的接口转接板优选采用叠层方式来设计PCB板，并且遵循以下设计原则：将信号层夹在两个地层之间；尽量减小信号层与临近地层之间的介质厚度；电源层与地层紧密耦合，优选将电源层也设置在两个地层之间，以有效抑制电磁干扰EMI，改善EMC性能。

图6为DVI-I专用线缆的结构示意图，在对商用收款机进行安装连线时，只需将DVI-I专用线缆的P1端插接到主机的DVI-I接口上，将DVI-I专用线缆的P2端插接到显示器的DVI-I接口上，即可完成主机与显示器的连接操作。

为了进一步提高信号传输的可靠性，本实施例还对DVI-I专用线缆中的信号线进行了特殊设计，即将线缆中用于传输差分信号的每一对差分信号线进行缠绕，且在所述的每一对信号线外部包覆绝缘层，以进一步起到抑制电磁干扰的作用。

为了对接口转接板的工作状态进行指示，优选在接口转接板上设置指示灯电路，比如采用发光二极管连接在接口转接板的XS6端子上，并通过PCB走线串联电阻R1，如图2所示，利用主板提供给接口转接板的直流电源(比如+12V或者+5V)为该串联支路供电，即可在商用收款机上电运行时发光指示。

实施例二，对于采用非触摸式液晶显示器设计的商用收款机来说，由于显示器不需要向主机反馈触摸按键信号，主机也不需要向显示器提供+5V直流电源，因此，在接口转接板上可以省去USB端子XS4和RS232端子XS5的设计，而只保留LVDS端子XS2和转接端子XS3。此时，由于主机和显示器之间需要传输的信号数量减少了，只需使用DVI接口XS1的24路数字信号端子即可满足传输要求，因此，可以选择DVI-D接口设置在接口转接板上，并配合使用DVI-D专用线缆即可完成主机与显示器之间的连线操作。

当然，采用DVI-I接口并配合使用DVI-I专用线缆同样可以满足设计要求。本实施例并不仅限于以上举例。

接口转接板的其它设计方式同实施例一，本实施例在此不再进行赘述。

本发明通过研究分析现有POS产品的应用及特点，提出了一种POS主机与显示器之间的新型连接方式，与现有连接方式相比，具有成本低、信号传输质量高、安装连接方便可靠等显著优势。

当然，以上所述仅是本发明的一种优选实施方式而已，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1、一种商用收款机，包括主机和显示器，其特征在于：在所述主机和显示器中分别设置有一块接口转接板，在每一块接口转接板上均设置有一个DVI接口，将主机主板上用于连接显示器的各路信号线与主机接口转接板上的DVI接口相连接，将显示器中用于连接主机的各路信号线与显示器接口转接板上的DVI接口相连接，采用一根DVI线缆连接在主机和显示器的DVI接口之间，以完成主机与显示器的连接。

2、根据权利要求1所述的商用收款机，其特征在于：当所述显示器为触摸式液晶显示器时，所述主机接口转接板上的DVI接口分别与主机主板上的USB信号线和RS232信号线中的至少一种、以及LVDS信号线、背光控制信号线、为显示器供电的电源线相连接；所述显示器接口转接板上的DVI接口分别连接显示器中触摸屏的USB信号线或者RS232信号线、以及显示屏的LVDS信号线、背光控制信号线和电源线。

3、根据权利要求2所述的商用收款机，其特征在于：在所述主机和显示器的接口转接板上分别设置有用于连接USB信号线的USB端子、用于连接RS232信号线的RS232端子、用于连接LVDS信号线的LVDS端子、以及用于连接背光控制信号线和为显示器供电的电源线的转接端子，各端子均与其所在接口转接板上的DVI接口相连接。

4、根据权利要求3所述的商用收款机，其特征在于：所述DVI接口为DVI-I接口，其模拟信号端子连接所述的USB端子或RS232端子，其数字信号端子连接LVDS端子和转接端子。

5、根据权利要求4所述的商用收款机，其特征在于：所述DVI-I接口采用管脚复用技术通过其4路模拟信号端子同时连接所述的USB端子和RS232端子。

6、根据权利要求1所述的商用收款机，其特征在于：当所述显示器为非触摸式液晶显示器时，所述主机接口转接板上的DVI接口分别与主机主板上的LVDS信号线、背光控制信号线和为显示器供电的电源线相连接；所述显示器接口转接板上的DVI接口分别连接显示器中的LVDS信号线、背光控制信号线和电源线。

7、根据权利要求6所述的商用收款机，其特征在于：在所述主机和显示器的接口转接板上分别设置有用于连接LVDS信号线的LVDS端子、以及用于连接背光控制信号线和为显示器供电的电源线的转接端子，各端子均与其所在接口转接板上的DVI接口相连接。

8、根据权利要求3或4或5或7所述的商用收款机，其特征在于：在所述主机的主板上和显示器中的电路板上设置有可与接口转接板上的各端子相插接或者线缆连接的板间连接器。

9、根据权利要求1至7中任一项所述的商用收款机，其特征在于：所述接口转接板中的PCB板采用叠层设计方式，其中，布置高速信号线的信号层夹在两个地层之间，电源层与地层紧密耦合。

10、根据权利要求9所述的商用收款机，其特征在于：在用于连接DVI接口的DVI线缆中，传输差分信号的每一对信号线相互缠绕，且在所述的每一对信号线外部包覆有绝缘层。