CN111740477A - 一种显示屏控制系统及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示屏控制系统及电子设备，所述显示屏控制系统包括微控制器，所述微控制器中集成有显示屏驱动电路和显示屏供电电路；所述显示屏供电电路包括供电模块和控制模块，所述供电模块用于根据外部电源电压通过所述显示屏驱动电路为显示屏提供工作电压；所述控制模块用于在外部电源电压为电池电压时调节所述工作电压，并根据外部电源电压调节所述显示屏的显示参数；本发明能够有效降低成本，减小PCB板的面积，并确保不论是采用固定电压输入还是使用电池输入的产品，显示屏都能够获得最优的显示对比度和亮度。

Description

一种显示屏控制系统及电子设备
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示屏控制系统及电子设备。
背景技术
段式液晶屏，因为价格便宜，功耗低，被各种消费类电子产品和工业产品广泛使用。而针对段式液晶屏的驱动部分和控制部分是采用2颗独立的芯片，如图1所示，在生产便携式产品时，2颗芯片分别进行封装、测试、运输、焊接，成本较高和PCB面积占用也较大，对于某些便携式消费类产品设计造成了难度；同时，对于便携式消费类电子产品而言，多数情况下是采用电池供电，电池在使用过程中电压会逐渐降低，导致相同的参数配置，段式液晶屏的对比度和亮度发生变化，导致显示质量降低。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显示屏控制系统及电子设备，能够有效解决采用两个独立芯片成本高以及采用电池供电使得显示质量降低的问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种显示屏控制系统，包括微控制器，所述微控制器中集成有显示屏驱动电路和显示屏供电电路；所述显示屏供电电路包括供电模块和控制模块，所述供电模块用于根据外部电源电压通过所述显示屏驱动电路为显示屏提供工作电压；所述控制模块用于在外部电源电压为电池电压时调节所述工作电压，并根据外部电源电压调节显示屏的显示参数。
所述的显示屏控制系统中，所述供电模块包括第一供电单元和第二供电单元，所述第一供电单元用于在外部电源电压为固定电压或电池电压时通过所述显示屏驱动电路为所述显示屏提供工作电压，所述第二供电单元用于在外部电源电压为电池电压时通过所述显示屏驱动电路为所述显示屏提供工作电压。
所述的显示屏控制系统中，所述控制模块包括控制芯片和采样单元；所述采样单元用于在所述第一供电单元根据电池电压为显示屏提供工作电压时，对外部电源电压进行采样后输出采样电压至所述控制芯片；所述控制芯片用于根据所述采样电压调节所述显示屏的显示参数，并将所述显示参数输出至所述显示屏驱动电路；所述控制芯片还用于在所述第二供电单元工作时调节所述工作电压。
所述的显示屏控制系统中，所述第一供电单元包括第一电子开关，所述第一电子开关用于在外部电源电压为固定电压或外部电源电压为电池电压且所述第二供电单元不工作时导通。
所述的显示屏控制系统中，所述第二供电单元包括基准电压源、电荷泵和第二电子开关，所述基准电压源用于根据外部电源电压输出参考电压至所述电荷泵，所述电荷泵用于将参考电压进行升压后通过第二电子开关输出至所述显示屏驱动电路。
所述的显示屏控制系统中，所述控制模块还包括稳压器，所述稳压器用于根据外部电源电压为所述控制芯片提供电能。
所述的显示屏控制系统中，所述采样单元包括模数转换器，所述模数转换器的输入端连接外部电源电压输入端，所述模数转换器的输出端通过第一总线与所述控制芯片连接。
所述的显示屏控制系统中，所述第一电子开关包括P沟道MOS管。
所述的显示屏控制系统中，所述第二电子开关包括P沟道MOS管。
一种电子设备，包括显示屏，其特征在于，还包括如上所述的显示屏控制系统。
相较于现有技术，本发明提供了一种显示屏控制系统及电子设备，所述显示屏控制系统包括微控制器所述微控制器中集成有显示屏驱动电路和显示屏供电电路；所述显示屏供电电路包括供电模块和控制模块，所述供电模块用于根据外部电源电压通过所述显示屏驱动电路为所述显示屏提供工作电压；所述控制模块用于在外部电源电压为电池电压时调节所述工作电压，并根据外部电源电压调节所述显示屏的显示参数；本发明能够有效降低成本，减小了PCB板的面积，并确保不论是采用固定电压输入还是使用电池输入的产品，显示屏都能够获得最优的显示对比度和亮度。
附图说明
图1为现有的显示屏控制系统的结构框图；
图2为本发明提供的显示屏控制系统的结构框图；
图3为本发明提供的显示屏控制系统中显示供电电路的原理图。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种显示屏控制系统及电子设备，能够有效解决采用两个独立芯片成本高以及采用电池供电使得显示质量降低的问题。
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图2和图3，本发明提供的显示屏控制系统包括微控制器10，所述微控制器10中集成有显示屏驱动电路12和显示屏供电电路11，所述显示屏供电电路11分别连接外部电源和显示屏驱动电路12，所述显示屏驱动电路12还连接外部显示屏20；其中，所述显示屏供电电路11包括供电模块120和控制模块110，所述供电模块120分别连接外部电源、控制模块110和显示屏驱动电路12，所述控制模块110还连接所述显示屏驱动电路12，本发明通过将显示屏驱动电路12集成在微控制器10中，在产品设计时通过一个微控制器10即可满足显示屏20的驱动和控制功能，从而有效降低产品的成本并减小了产品内部PCB板的面积。
具体实施时，所述供电模块120用于根据外部电源电压VDD1通过所述显示屏驱动电路12为所述显示屏20提供工作电压VDD2；所述控制模块110用于在外部电源电压VDD1为电池电压时调节所述工作电压VDD2，并根据外部电源电压VDD1调节所述显示屏20的显示参数，所述控制模块110通过显示屏驱动电路12向所述显示屏20传输显示数据，并在外部电源电压VDD1发生变化时，可对显示参数进行调节，确保所述显示屏20的显示质量最优，例如调节显示屏20的显示亮度和对比度等，从而有效解决采用电池供电使得外部显示屏20的显示质量降低的问题,本实施例中所述显示屏20为段式液晶屏。
进一步地，请继续参阅图3，所述供电模块120包括第一供电单元121和第二供电单元122，所述第一供电单元121分别连接外部电源输入端和显示屏驱动电路12，所述第二供电单元122分别连接外部电源输入端、控制模块110和显示屏驱动电路12；所述第一供电单元121用于在外部电源电压VDD1为固定电压或电池电压时通过所述显示屏驱动电路12为所述显示屏20提供工作电压VDD2，所述第二供电单元122用于在外部电源电压VDD1为电池电压时通过所述显示屏驱动电路12为所述显示屏20提供工作电压VDD2，通过两个不同的供电部分根据外部电源电压VDD1的不同为所述显示屏20供电，以便于为所述显示屏20提供所需要的电压，并保证显示屏20的显示质量。
进一步地，所述控制模块110包括控制芯片111和采样单元112，所述控制芯片111通过第一总线连接所述采样单元112，并通过第二总线连接显示屏驱动电路12，所述采样单元112连接外部电源输入端；所述采样单元112用于在所述第一供电单元121根据电池电压为显示屏20提供工作电压VDD2时，对外部电源电压VDD1进行采样后输出采样电压至所述控制芯片111；所述控制芯片111用于根据所述采样电压调节所述显示屏20的显示参数，并将所述显示参数输出至所述显示屏驱动电路12；所述控制芯片111还用于在所述第二供电单元122工作时调节所述工作电压VDD2，确保所述显示屏20获取所需要的工作电压VDD2；本实施例中所述控制芯片111为微控制器10的核心运算单元，运行软件代码，可以选择8051核、ARM Cotrx-M0/M3/M4核、Risc-Five核等嵌入式控制芯片111。
具体地，所述采样单元112包括模数转换器，所述模数转换器的输入端连接外部电源电压VDD1输入端，所述模数转换器的输出端通过第一总线与所述控制芯片111连接，所述模数转换器将外部电源电压VDD1进行采样后转换为数字信号输出给所述控制芯片111，以便于所述控制芯片111调节显示屏20的显示参数。
当外部电源输入固定电压时，所述第一供电单元121处于工作状态，所述第二供电单元122不工作；当外部电源采用电池供电输入电池电压时，所述控制模块110控制所述第二供电单元122开始工作为显示屏20提供稳定可靠的工作电压VDD2，而在产品设计选型阶段，设计人员可能选择不同段式显示屏20品牌型号，对工作电压VDD2的要求不同，所述控制芯片111可以根据采样电压对第二供电单元122提供的工作电压VDD2进行调节，以满足对工作电压VDD2的需求；当然，当外部电源输入电池电压时，也可选择第一供电单元121进行供电，此时所述控制模块110不开启所述第二供电单元122，对应的由所述第一供电单元121供电，所述采样单元112则对外部电源电压VDD1进行采样，使得所述控制芯片111能够实时监控外部电源电压VDD1的变化，并根据外部电源电压VDD1的变化，在不同的电压下为显示屏驱动电路12配置不同的参数，进而实现对显示屏20的显示对比度和亮度的调节。
进一步地，请继续参阅图3，所述第一供电单元121包括第一电子开关1211，所述第一电子开关1211分别连接外部电源输入端和显示屏驱动电路12，所述第一电子开关1211用于在外部电源电压VDD1为固定电压或外部电源电压VDD1为电池电压且所述第二供电单元122不工作时导通，本实施例中所述第一电子开关1211可以选择P沟道MOS管，当外部电源电压VDD1为固定电压时，所述第一电子开关1211常开，显示屏驱动电路12正常工作，对应的显示屏20正常工作。
进一步地，所述第二供电单元122包括基准电压源1221、电荷泵1222和第二电子开关1223，所述基准电压源1221连接外部电源电压输入端和电荷泵1222，所述电荷泵1222连接第二电子开关1223，所述第二电子开关1223连接显示屏驱动电路12，所述电荷泵1222还通过第三总线连接所述控制芯片111；所述基准电压源1221用于根据外部电源电压VDD1输出参考电压至所述电荷泵1222，所述电荷泵1222用于将参考电压进行升压后通过第二电子开关1223输出至所述显示屏驱动电路12，通过所述显示屏驱动电路12为所述显示屏20提供工作电压VDD2；其中，所述基准电压源1221为带隙基准电压源，该带隙基准电压源根据外部电源电压VDD1产生一个精确稳定的参考低电压，不管外部电源电压VDD1是否有变化，基准电压源1221输出的电压都是固定不变的。
当外部电源为电池供电输入电池电压时，所述控制芯片111控制开启基准电压源1221和电荷泵1222，对应的第二电子开关1223打开，带隙基准电压源1221输出一个参考低电压至电荷泵1222，电荷泵1222将低电压升压转换成显示屏20所需的电压VDD3，而在产品设计选型阶段，设计人员可能选择不同段式显示屏20品牌型号，对工作电压VDD2的要求不同，所述控制芯片111可以根据采样电压通过第三总线对电荷泵1222输出的电压进行调节，以满足对工作电压VDD2的需求；本实施例中对电荷泵1222输出的电压的调节范围为2.7V-4V，所述第二电子开关1223可以为P沟道MOS管。
在实际应用时，例如进行产品设计时，若外部电源电压VDD1为固定电压时，外部电源电压VDD1本身的电压值已经能够满足显示屏20的工作需求，所述控制芯片111就选择打开第一电子开关1211，关闭第二电子开关1223，若外部电源电压VDD1为电池供电时，控制芯片111就选择打开第二电子开关1223，关闭第一电子开关1211，由此使得显示屏供电电路11兼顾了使用固定电压输入和使用电池输入的产品，都能获得最优的显示对比度和亮度。
进一步地，所述控制模块110还包括稳压器113，所述稳压器113用于根据外部电源电压VDD1为所述控制芯片111提供电能，其中，所述稳压器113为低压差线性稳压器113，通过该稳压器113将外部电源电压VDD1进行转换后控制芯片111供电，确保所述控制芯片111正常稳定的工作。
进一步地，本发明还提供了一种电子设备，所述电子设备包括显示屏和如上所述的显示屏控制系统，所述显示屏控制系统中的微控制器集成有显示屏驱动电路，可以减少PCB的占用面积，节约成本；与此同时，由于显示屏供电电路的设置，能够有效确保不论是采用固定电压输入还是使用电池输入的产品，显示屏都能够获得最优的显示对比度和亮度，由于上文对该显示屏控制系统进行详细了描述，在此不再赘述。
综上所述，本发明提供的显示屏控制系统及电子设备，所述显示屏控制系统包括微控制器所述微控制器中集成有显示屏驱动电路和显示屏供电电路；所述显示屏供电电路包括供电模块和控制模块，所述供电模块用于根据外部电源电压通过所述显示屏驱动电路为所述显示屏提供工作电压；所述控制模块用于在外部电源电压为电池电压时调节所述工作电压，并根据外部电源电压调节所述显示屏的显示参数；本发明能够有效降低成本，减小了PCB板的面积，并确保不论是采用固定电压输入还是使用电池输入的产品，显示屏都能够获得最优的显示对比度和亮度。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示屏控制系统，其特征在于，包括微控制器，所述微控制器中集成有显示屏驱动电路和显示屏供电电路；所述显示屏供电电路包括供电模块和控制模块，所述供电模块用于根据外部电源电压通过所述显示屏驱动电路为显示屏提供工作电压；所述控制模块用于在外部电源电压为电池电压时调节所述工作电压，并根据外部电源电压调节显示屏的显示参数。
2.根据权利要求1所述的显示屏控制系统，其特征在于，所述供电模块包括第一供电单元和第二供电单元，所述第一供电单元用于在外部电源电压为固定电压或电池电压时通过所述显示屏驱动电路为所述显示屏提供工作电压，所述第二供电单元用于在外部电源电压为电池电压时通过所述显示屏驱动电路为所述显示屏提供工作电压。
3.根据权利要求2所述的显示屏控制系统，其特征在于，所述控制模块包括控制芯片和采样单元；所述采样单元用于在所述第一供电单元根据电池电压为显示屏提供工作电压时，对外部电源电压进行采样后输出采样电压至所述控制芯片；所述控制芯片用于根据所述采样电压调节所述显示屏的显示参数，并将所述显示参数输出至所述显示屏驱动电路；所述控制芯片还用于在所述第二供电单元工作时调节所述工作电压。
4.根据权利要求2所述的显示屏控制系统，其特征在于，所述第一供电单元包括第一电子开关，所述第一电子开关用于在外部电源电压为固定电压或外部电源电压为电池电压且所述第二供电单元不工作时导通。
5.根据权利要求2所述的显示屏控制系统，其特征在于，所述第二供电单元包括基准电压源、电荷泵和第二电子开关，所述基准电压源用于根据外部电源电压输出参考电压至所述电荷泵，所述电荷泵用于将参考电压进行升压后通过第二电子开关输出至所述显示屏驱动电路。
6.根据权利要求3所述的显示屏控制系统，其特征在于，所述控制模块还包括稳压器，所述稳压器用于根据外部电源电压为所述控制芯片提供电能。
7.根据权利要求3所述的显示屏控制系统，其特征在于，所述采样单元包括模数转换器，所述模数转换器的输入端连接外部电源电压输入端，所述模数转换器的输出端通过第一总线与所述控制芯片连接。
8.根据权利要求4所述的显示屏控制系统，其特征在于，所述第一电子开关包括P沟道MOS管。
9.根据权利要求5所述的显示屏控制系统，其特征在于，所述第二电子开关包括P沟道MOS管。
10.一种电子设备，包括显示屏，其特征在于，还包括权利要求1-9任意一项所述的显示屏控制系统。
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