CN201638538U - 控制家电液晶模组初始状态的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种控制家电液晶模组初始状态的电路。所述控制家电液晶模组初始状态的电路至少包括：用于液晶模组驱动电路的供电电源电路和用于同一模组的背光控制电路；所述供电电源电路和背光控制电路通过外部主控MCU的复位信号控制，上下电时复位电平的变化控制液晶供电电源以及背光电源的延时通断。本实用新型可以使液晶模组上电显示状态稳定，不再有乱显和闪烁的现象出现，关电时显示同步熄灭，效果好，且加入的元器件数量不多，成本低，可以在类似的液晶显示模组中推广应用。

Description

控制家电液晶模组初始状态的电路

技术领域

本实用新型涉及一种控制家电液晶模组初始状态的电路。

背景技术

液晶显示器(LCD)作为二十世纪发展起来的一个高科技行业，已成为数字化信息时代最重要和最具潜力的显示工具，近二十年获得蓬勃发展，呈现出非常广泛的应用增长。

在白色家电这一巨大的市场，其中需要应用液晶显示的比例已达10％。目前家电产品使用的LCD液晶显示屏，普通TN型液晶显示器应用最为广泛，在追求成本、显示简捷、低功耗的应用场合，是最佳选择。而其整体的主要构成通常包括LCD屏、背光、驱动电路及主控MCU。

LCD屏是显示界面，显示需要的各种图形；背光提供显示照明，使显示具有指定的背景颜色和亮度；驱动电路为LCD和背光提供驱动电压，是维持正常显示的电路；MCU发出控制信号和显示数据，控制显示内容。其中驱动电路一般采用专用的液晶驱动集成电路，可以完成显示数据的接收和存储，并转化成需要的液晶驱动电压，而现在市场上，驱动低路数段码显示的驱动器中，有一大类是低价位段数多并可多级串联扩展，很容易地接受控制器的控制信号，但其缺乏丰富的控制指令，把它作为一些专用液晶控制器的扩展驱动电路时没有问题，如果直接接入主控MCU，它的上电初始状态可能会失控，导致上电显示屏闪过一屏随机的显示状态，而断电时，因为容性负载的电荷保持作用，电压不能立即归零，显示屏的显示有残留时间，不能立即熄灭，这使得家电显示的应用效果难以令人满意。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种控制家电液晶模组初始状态的电路，可以有效控制上电断电的显示状态，消除闪屏和残留，达到满意的显示效果。

本实用新型为了解决上述技术问题所采用的设计原理是：出现显示上电失控，究其原因主要是因为驱动芯片上电时其内部的数据存储器是随机状态，或者是因为即使驱动芯片内部存储器初始是清零状态，但LCD驱动电压开关上电存在容性负载，建立跟随存储器数据的电压需要一段延时。用专用LCD控制器搭配这种驱动芯片时，控制器硬件一上电就迅速不断地对驱动芯片发出有效控制信号，比如关闭显示控制、显示内存清零控制等，很快使驱动芯片状态按照控制器发送的指令和数据运行，人眼不会发现上电失控乱显示的现象。而实际使用中是MCU直接操控LCD驱动器，很多MCU都会有一个上电复位初始化的过程，这段时间是不会向外部的驱动芯片发送任何信号的，这段时间长的可达数百毫秒，这时前述的失控状态就会显现，看到闪过一屏混乱的显示画面。

驱动芯片和MCU都是实现所需功能的在市场上成型的各种集成电路芯片，无法改变其功能和工作模式，所以必须通过外部电路来避免这种现象。本实用新型，就是利用MCU上电复位信号作为触发控制端，通过电阻电容构成的延时电路产生延时，驱动开关三极管，控制LCD驱动电源的通断状态。MCU复位信号有效的时间，加上复位信号释放后，MCU进行初始化所需时间，以及LCD驱动电源开电达到稳定的时间，这个过程中将LCD驱动偏压供电切换到正电源VDD或者接近VDD的电压，这样这段时间加到液晶屏显示段和公共电极之间的驱动电压差就比较小，达不到液晶的阈值电压，液晶屏上不会出现显示；这段时间过去后，电路切换到正常的工作电压，恢复正常显示。

采用了这种控制电路后，上电时闪过的随机显示被遮盖掉，同时因为掉电时或电源电压跌落时，该电路会快速放电，很快触发电路切换供电状态，所以系统下电时显示也会立即消失，不会表现出显示残留。把这一延时电路加入到背光控制中，可以保证背光与显示的同步开关。

本实用新型是这样实现的：一种控制家电液晶模组初始状态的电路，所述控制家电液晶模组初始状态的电路至少包括：用于液晶模组驱动电路的供电电源电路和用于同一模组的背光控制电路；所述供电电源电路和背光控制电路通过外部主控MCU的复位信号控制，上下电时复位电平的变化控制液晶供电电源以及背光电源的延时通断，从而改变显示状态，避免上电下电时液晶模组的随机不确定显示状态。

所述的控制家电液晶模组初始状态的电路，上电时，主控MCU的复位信号连接一个稳压管，其高电平状态使稳压管导通，从而改变其后面连接的电阻电容充放电电路的充放电状态，延时几百毫秒后，电阻电容充电到一定电压，此电压连接到一个三极管基极，使三极管导通，液晶供电电源延时接通，避开初始状态的不确定显示状态；下电时，主控MCU的复位信号的低电平状态使稳压管截止，已充电的电容通过三极管发射结快速放电，使后面的三极管迅速截止，断开液晶供电电源，液晶显示迅速关断。

所述的控制家电液晶模组初始状态的电路，来自液晶供电电源通过限流电阻连到一个开关三极管的基极，其液晶供电电源的通断状态控制这个开关三极管的通断状态，接通时其集电极的低电平阻止背光电源的控制通路，断开时开放来自主控MCU的背光控制信号，背光亮灭受主控MCU控制，MCU端口的高低电平控制连接到背光电源的开关三极管的通断，实现了背光亮灭与液晶显示同步，避免了上电快闪的现象。

本实用新型的有益效果是：液晶模组上电显示状态稳定，不再有乱显和闪烁的现象出现，关电时显示同步熄灭，效果非常好，且加入的元器件数量不多，成本较低，可以在类似的液晶显示模组中推广应用。

附图说明

图1是本实用新型控制家电液晶模组初始状态的电路构成框图；

图2是本实用新型的LCD供电延时控制电路；

图3是本实用新型的背光开关控制电路。

具体实施方式

下面结合具体的实施例与附图对本实用新型做详细说明。

如图1所示，1为本方案所加的控制电路。上电开始，系统复位电路RESET给主控单片机MCU发出复位信号，MCU处于复位状态，不对LCD驱动电路DRIVER进行控制，显示处于短时失控状态。此复位信号电平同时发给电路1，电路1关闭LCD显示的偏置电源，阻塞背光开关的控制通路，使LCD屏不显示，背光不点亮。复位完成后，复位信号电平发生变化，MCU开始进行初始化，电路1开始延时，延时的时间要保证MCU完成所有初始化工作，且LCD和LED的供电电源达到稳定值。延时时间到后，把LCD供电电源接通，LED背光控制电路开放，系统进入正常显示状态。

断电时，电压刚开始下降，电路1很快检测到电压的下降，关断LCD偏置电源，锁死LED背光控制端，显示消失，背光熄灭，这样就感觉不到显示残留。

图2、图3是本方案的具体电路。

图2中，VCC是系统供电电源，一般为+5V，VEE是LCD偏置电源，根据液晶屏的要求，可能是负电源，实施时采用的是用DC/DC将+5V反向转换成-5V电源。/RESET是来自系统的复位信号，低电平复位有效。上电初始时，/RESET在0V，加在稳压管D1上的电压低于其开启电压7.5V，D1截止，电阻R1、R2、R3上的电压等于VEE，三极管Q1截止，给LCD驱动电路供电的偏压电源端VLCD经过电阻R4上拉到5V，加到液晶屏上的驱动电压是(VCC-VLCD)，所以液晶屏不能显示。

复位结束后，/RESET脚变为高电平5V，稳压管D1两端的静态电压增加到10V，D1导通，并通过电阻R2向电容C1充电，充电时间由R2C1的乘积估算。充电电压达到0.7V时，三极管Q1导通，使偏压电源端VLCD接近负电源VEE，加到液晶屏上的驱动电压(VCC-VLCD)达到液晶工作电压，液晶屏正常显示。

断电时，/RESET脚电压随电源电压跌落而下降，降低幅度达到1.25V时，可以确定此时的电源电压以超出了系统正常工作电压的范围，应该是关电状态。此时稳压管D1截止，电容C1通过电阻R1和R2的通路以及三极管Q1的发射结迅速放电，使Q1很快截止，断开VLCD的供电通路，显示关闭。

图2中，电阻R1用于限定稳压管D1的工作电流，电阻R3限定电容C1的放电电流，保护电容和三极管，电容C2用于滤除三极管状态变化和负载波动引起的电压波动和冲击，电阻R5是一个假负载，使断电时负电源输出电容上的电荷迅速泄放。

附图3是背光控制电路，正常工作时，主控MCU通过端口MCU-PORT及电阻R12控制三极管Q12的通断，Q12导通，电源VCC经电阻R13限流给LED供电，LED背光点亮；Q12截止，LED背光则断电熄灭。

而图2中的VLCD端经电容，也经过附图3中C11滤除杂波，经基极电阻R11，控制三极管Q11通断。上电延时阶段和断电时，VLCD端为高电压+5V，三极管Q11导通，将三极管Q12的基极拉到低电压，Q12截止，背光LED不点亮；正常工作时，VLCD端为低电压，三极管Q11截止，将三极管Q12的通断控制权交给MCU，背光可以由主控MCU控制亮灭了。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种控制家电液晶模组初始状态的电路，其特征在于：所述控制家电液晶模组初始状态的电路至少包括：用于液晶模组驱动电路的供电电源电路和用于同一模组的背光控制电路；所述供电电源电路和背光控制电路通过外部主控MCU的复位信号控制，上下电时复位电平的变化控制液晶供电电源以及背光电源的延时通断。

2.根据权利要求1所述的控制家电液晶模组初始状态的电路，其特征在于：上电时，主控MCU的复位信号连接一个稳压管，其高电平状态使稳压管导通，从而改变其后面连接的电阻电容充放电电路的充放电状态，延时几百毫秒后，电阻电容充电到一定电压，此电压连接到一个三极管基极，使三极管导通，液晶供电电源延时接通，避开初始状态的不确定显示状态；下电时，主控MCU的复位信号的低电平状态使稳压管截止，已充电的电容通过三极管发射结快速放电，使后面的三极管迅速截止，断开液晶供电电源，液晶显示迅速关断。

3.根据权利要求1所述的控制家电液晶模组初始状态的电路，其特征在于：来自液晶供电电源通过限流电阻连到一个开关三极管的基极，其液晶供电电源的通断状态控制这个开关三极管的通断状态，接通时其集电极的低电平阻止背光电源的控制通路，断开时开放来自主控MCU的背光控制信号，背光亮灭受主控MCU控制，MCU端口的高低电平控制连接到背光电源的开关三极管的通断。

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