CN113920959A - 一种车载显示屏可编程控制器件及车载显示屏 - Google Patents

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熊森
陈小龙
钟幸元
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Abstract

本发明公开一种车载显示屏可编程控制器件及车载显示屏,车载显示屏内部设置有热敏电阻NTC,车载显示屏可编程控制器件包括I2C通信单元、第一比较器、第二比较器、电阻R1、电阻R2和电阻R3;其中,第一比较器的输出端连接I2C通信单元,同相输出端通过VER_INPUT管脚连接电阻R2,电阻R2的一端连接电阻R1的一端,另一端接VCC,电阻R1的另一端接地;第二比较器的输出端连接I2C通信单元,同相输出端通过NTC_INPUT管脚连接电阻R3的一端、热敏电阻NTC。本发明能降低产品成本,减少开发周期和资源,最大程度符合车厂对可靠性的要求。

Description

一种车载显示屏可编程控制器件及车载显示屏
技术领域
本发明涉及车载显示屏控制技术领域,特别涉及一种车载显示屏可编程控制器件及车载显示屏。
背景技术
目前的车载中控系统显示屏,包括内置微控制芯片(MCU)的中控系统显示屏、无控制芯片的中控系统显示屏。
其中,内置微控制芯片的中控系统显示屏,成本高且与主机的交互复杂,其开发周期和开发成本也高。
无控制芯片的中控系统显示屏,无法满足显示屏的时序要求,有显示异常的风险,且显示屏过温保护缺失,影响产品的可靠性。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种车载显示屏可编程控制器件及车载显示屏,旨在在满足系统和显示屏要求的情况下,降低成本,提升性能可靠性,利用芯片的可编程,实现针对不同厂家的显示屏和主机要求,定制不同的设计,满足不同的需求,并可反馈显示屏系统的工作状态,具有可诊断的特性。
为实现上述目的,本发明提供了一种车载显示屏可编程控制器件,所述车载显示屏内部设置有热敏电阻NTC,所述车载显示屏可编程控制器件包括I2C通信单元、第一比较器、第二比较器、电阻R1、电阻R2和电阻R3;
其中,所述第一比较器的输出端连接所述I2C通信单元,同相输出端通过VER_INPUT管脚连接所述电阻R2,所述电阻R2的一端连接所述电阻R1的一端,另一端接VCC,所述电阻R1的另一端接地;
所述第二比较器的输出端连接所述I2C通信单元,同相输出端通过NTC_INPUT管脚连接所述电阻R3的一端、所述热敏电阻NTC。
本发明进一步地技术方案是,所述车载显示屏可编程控制器件内部设计32KHz的时钟源,并使用8bit的计数器实现分频;通过I2C通信设置寄存器0x9E,可设置PWM信号频率在125Hz-16KHz之间;后级信号使用3个计数器实现占空比设置,分别设置寄存器0xA0、寄存器0xA2、寄存器0xA4,设定PWM占空比的参数,对应正常工作亮度、过温保护亮度及最低亮度。
本发明进一步地技术方案是,所述车载显示屏可编程控制器件包括矩阵开关,所述矩阵开关配置比较器和查找表;所述热敏电阻NTC采集所述车载显示屏的温度,通过所述电阻R3分压到所述NTC_INPUT管脚,所述比较器检测所述NTC_INPUT管脚的电压,并与预设阈值相比较,通过所述矩阵开关,选择输出对应占空比的PWM信号,达到显示屏的过温保护功能。
本发明进一步地技术方案是,所述车载显示屏可编程控制器件内部使用六个计数器配置为延时器,六个查找表配置为五个两输入的与门和一个三输入与门,所述I2C通信单元的I2C虚拟IO口配置为六个输出控制信号。
为实现上述目的,本发明还提出一种车载显示屏,所述车载显示屏包括如上所述的车载显示屏可编程控制器件。
本发明车载显示屏可编程控制器件及车载显示屏的有益效果是:本发明通过上述技术方案,能在满足中控系统显示屏工作时序、依据显示屏内部热敏电阻NTC而控制亮度的功能上,降低产品成本,减少开发周期和资源,最大程度符合车厂对可靠性的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。
图1是本发明车载显示屏可编程控制器件较佳实施例的系统框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
请参照图1,本发明提出一种车载显示屏可编程控制器件,所述车载显示屏内部设置有热敏电阻NTC,本发明车载显示屏可编程控制器件较佳实施例包括I2C通信单元、第一比较器、第二比较器、电阻R1、电阻R2和电阻R3。
其中,所述第一比较器的输出端连接所述I2C通信单元,同相输出端通过VER_INPUT管脚连接所述电阻R2,所述电阻R2的一端连接所述电阻R1的一端,另一端接VCC,所述电阻R1的另一端接地。
所述第二比较器的输出端连接所述I2C通信单元,同相输出端通过NTC_INPUT管脚连接所述电阻R3的一端、所述热敏电阻NTC。
进一步地,所述车载显示屏可编程控制器件内部设计32KHz的时钟源,并使用8bit的计数器实现分频;通过I2C通信设置寄存器0x9E,可设置PWM信号频率在125Hz-16KHz之间;后级信号使用3个计数器实现占空比设置,分别设置寄存器0xA0、寄存器0xA2、寄存器0xA4,设定PWM占空比的参数,对应正常工作亮度、过温保护亮度及最低亮度。
进一步地,所述车载显示屏可编程控制器件包括矩阵开关,所述矩阵开关配置比较器和查找表;所述热敏电阻NTC采集所述车载显示屏的温度,通过所述电阻R3分压到所述NTC_INPUT管脚,所述比较器检测所述NTC_INPUT管脚的电压,并与预设阈值相比较,通过所述矩阵开关,选择输出对应占空比的PWM信号,达到显示屏的过温保护功能。
进一步地,所述车载显示屏可编程控制器件内部使用六个计数器配置为延时器,六个查找表配置为五个两输入的与门和一个三输入与门,所述I2C通信单元的I2C虚拟IO口配置为六个输出控制信号。
以下结合图1对本发明车载显示屏可编程控制器件的结构和工作原理作进一步的阐述。
本发明车载显示屏可编程控制器件通过可编程硬件芯片实现了硬件版本识别、显示屏亮度调节、显示屏过温保护、合乎显示屏要求的上下电时序定制、芯片控制IO口状态诊断。
本发明车载显示屏可编程控制器件的具体工作原理如下:
1、结合显示屏产品的迭代情况,设计R1/R2电阻分压,到可编程芯片VER_INPUT管脚电压分别为:S00(3.0V)、S01(2.53V)、S02(1.98V)。可编程芯片内部设计比较器,比较3V、2.53V 2个阈值,判断外部的设置电压,从而识别产品的硬件版本。产品可设置的版本有S00-S02共3个版本。中控系统通过LVDS信号中的I2C通信读取版本,对应寄存器地址为0x48,BIT位为reg<577-579>。
2、产品依系统和显示屏规格书要求,设定显示屏的正常工作亮度、过温保护亮度及最低亮度。三个设定值在芯片烧录时设定,中控系统也可通过LVDS信号中的I2C通信修改。产品通过调节显示屏背光驱动电源PWM的频率和占空比来实现设定显示屏亮度。
可编程芯片内部设计了32KHz的时钟源,并使用8bit的计数器实现分频。通过I2C通信设置0x9E寄存器,可设置PWM信号频率在125Hz-16KHz之间。后级信号使用3个计数器实现占空比设置,分别设置0xA0、0xA20、0xA4寄存器,设定PWM占空比的参数。对应正常工作亮度、过温保护亮度及最低亮度。
3、依据显示屏的要求,设定在显示屏温度低于A(本产品设置为94.4℃)时,设定显示屏为正常工作亮度,即背光DCDC驱动的PWM占空比为90%;设定高于A,低于B(本产品设置为97.17℃)时,降低显示屏亮度,减少发热,为过温保护亮度,即背光DCDC驱动的PWM占空比为70%;高于B时,大幅降低显示屏亮度,为最低亮度,即背光DCDC驱动的PWM占空比为50%。
可编程芯片内部设计了比较器和查找表(LUT,Look-UP-Table)配置为矩阵开关。显示屏内部的NTC热敏电阻采集显示屏的温度,通过电阻R3分压到可编程芯片的NTC INPUT脚,内部比较器检测这个电压,并与1760mV(94.4℃)、1707mV阈值比较,通过矩阵开关,选择输出对应占空比的PWM信号,达到显示屏的过温保护功能。
4、依据显示屏和主机系统的要求,设定符合要求的时序,杜绝闪屏、黑屏、花屏等异常显示。本发明产品依据要求,实现了6个IO口的上下电时序控制。
可编程芯片内部使用了6个计数器配置为延时器,6个查找表(LUT,Look-UP-Table)配置为5个2输入的与门和1个3输入与门,I2C虚拟IO口配置为6个输出控制信号。系统上电后,设定一个10mS延时器输出高电平和I2C输出控制信号(默认高电平)一起到2输入与门,从而使Des.PWDNR信号变成高电平,使解串器复位工作。同Des.PWDNR信号设计一样,TFT_3.3V_EN、LCD_RST信号依次拉高,分别使显示屏上电、复位,进入工作状态。当解串器解析了中控系统的LVDS信号后,且锁相环稳定后,LOCK脚被拉高。可编程IC的LOCK检测到高电平后,经20mS后的BL_EN延时器输出高电平和I2C输出控制信号(默认高电平)一起到2输入与门,从而使BL_EN信号变成高电平,使显示屏背光驱动芯片使能,开始工作。再经10mS后,BL_PWM延时器输出高电平和I2C输出控制信号(默认高电平)、PWM信号一起到3输入与门,从而使BL_PWM信号输出设定好的PWM信号,并控制显示屏背光驱动芯片调整显示屏背光电流至合适的亮度。最后,同前述信号一样,TP_POWER_EN信号按设定时序拉高,分别使电容触摸屏上电,进入工作状态。如上,即完成了系统上电的时序控制。
系统掉电时,中控系统通过LVDS信号中的I2C通信直接拉低对应的输出控制信号。因芯片信号输出前是与门,所以直接拉低了芯片的输出信号。相对应的控制寄存器地址为0x4C。如上,即完成了系统掉电的时序控制。
5、中控系统可通过LVDS信号中的I2C通信,读取6个输出IO口的电平状态。对应寄存器地址为0x48,BIT位为reg<580>和0x49,reg<584-588>。
本发明车载显示屏可编程控制器件的有益效果是:本发明通过上述技术方案,能在满足中控系统显示屏工作时序、依据显示屏内部热敏电阻NTC而控制亮度的功能上,降低产品成本,减少开发周期和资源,最大程度符合车厂对可靠性的要求。
为实现上述目的,本发明还提出一种车载显示屏,所述车载显示屏包括如上实施例所述的车载显示屏可编程控制器件,这里不再赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种车载显示屏可编程控制器件,其特征在于,所述车载显示屏内部设置有热敏电阻NTC,所述车载显示屏可编程控制器件包括I2C通信单元、第一比较器、第二比较器、电阻R1、电阻R2和电阻R3;
其中,所述第一比较器的输出端连接所述I2C通信单元,同相输出端通过VER_INPUT管脚连接所述电阻R2,所述电阻R2的一端连接所述电阻R1的一端,另一端接VCC,所述电阻R1的另一端接地;
所述第二比较器的输出端连接所述I2C通信单元,同相输出端通过NTC_INPUT管脚连接所述电阻R3的一端、所述热敏电阻NTC。
2.根据权利要求1所述的车载显示屏可编程控制器件,其特征在于,所述车载显示屏可编程控制器件内部设计32KHz的时钟源,并使用8bit的计数器实现分频;通过I2C通信设置寄存器0x9E,可设置PWM信号频率在125Hz-16KHz之间;后级信号使用3个计数器实现占空比设置,分别设置寄存器0xA0、寄存器0xA2、寄存器0xA4,设定PWM占空比的参数,对应正常工作亮度、过温保护亮度及最低亮度。
3.根据权利要求2所述的车载显示屏可编程控制器件,其特征在于,所述车载显示屏可编程控制器件包括矩阵开关,所述矩阵开关配置比较器和查找表;所述热敏电阻NTC采集所述车载显示屏的温度,通过所述电阻R3分压到所述NTC_INPUT管脚,所述比较器检测所述NTC_INPUT管脚的电压,并与预设阈值相比较,通过所述矩阵开关,选择输出对应占空比的PWM信号,达到显示屏的过温保护功能。
4.根据权利要求3所述的车载显示屏可编程控制器件,其特征在于,所述车载显示屏可编程控制器件内部使用六个计数器配置为延时器,六个查找表配置为五个两输入的与门和一个三输入与门,所述I2C通信单元的I2C虚拟IO口配置为六个输出控制信号。
5.一种车载显示屏,其特征在于,所述车载显示屏包括如权利要求1至4任意一项所述的车载显示屏可编程控制器件。
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