CN201859640U

CN201859640U - 一种智能电子设备的液晶通用接口电路

Info

Publication number: CN201859640U
Application number: CN2010205545882U
Authority: CN
Inventors: 高明; 杨晓渝
Original assignee: NANJING ANNENG ELECTRIC CONTROL EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: JIANGSU DAYBRIGHT ELECTRIC Co Ltd
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2020-09-29

Abstract

本实用新型公开了一种智能电子设备的液晶通用接口电路，它包括I/O端口带有开漏输出功能的中央处理器，中央处理器的管脚分别与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器连接。本实用新型的设计简单可靠，成本低廉，可以实现一种CPU板只需要修改液晶显示的驱动程序，就可适应各种不同的液晶，消除了由于液晶型号变化而必须重新设计CPU板弊端。

Description

一种智能电子设备的液晶通用接口电路

技术领域

本实用新型涉及工业控制领域使用LCD的智能电子设备的液晶的通用接口电路。

背景技术

工业控制领域使用的智能电子设备，很多都有液晶显示，目前主流带控制器的液晶有5V或3.3V供电，有采用并行数据接口的液晶，也有采用串行数据接口的液晶，每当选择了不同的液晶型号，都要涉及中央处理器(CPU)主板的重新设计，造成CPU主板品种多，批量小。

现有很多智能电子设备，采用总线方式访问并行接口液晶。因为是高速瞬变信号，如果有强干扰，可能会引起瞬变信号的畸变，造成液晶的显示出错，使得液晶的抗干扰能力不强。另外，一些响应速度比较慢的液晶本身要求不能采用总线访问方式。

目前很多CPU与液晶I/O管脚存在5V与3.3V的电平匹配问题，需要增加电平转换芯片，或使用74ALVC245等总线驱动芯片，这增加了液晶接口的成本与复杂性。

因此，在这些领域有必要设计一种并行数据接口液晶、串行数据接口液晶的通用接口电路。

发明内容

发明目的：本实用新型为解决上述问题，提出了一种适应不同供电电源的并行或串行液晶的通用接口电路，消除了由于液晶型号变化而必须重新设计CPU板弊端。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种智能电子设备的液晶通用接口电路，它包括I/O端口带有开漏输出功能的中央处理器，中央处理器的管脚分别与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器连接。

本实用新型中，中央处理器的管脚分别通过上拉电阻与接插件连接，上拉电阻与电源连接；所述的中央处理器有十六个通用管脚接口，一号管脚接口、二号管脚接口、三号管脚接口、四号管脚接口、五号管脚接口、六号管脚接口、七号管脚接口和八号管脚接口依次通过十六号上拉电阻、十五号上拉电阻、十四号上拉电阻、十三号上拉电阻、十二号上拉电阻、十一号上拉电阻、十号上拉电阻、九号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器的并行数据接口连接；九号管脚接口通过八号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器的背光灯显示控制线接口相连；十号管脚接口通过七号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器的备用液晶控制线接口相连；十一号管脚接口通过六号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器的液晶复位接口相连；十二号管脚接口通过五号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器的二号控制线接口相连；十三号管脚接口通过四号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器的一号控制线接口相连；十四号管脚接口通过三号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器的片选信号线接口相连；十五号管脚接口通过二号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器的读信号线接口相连；十六号管脚接口通过一号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器写信号线接口相连。

本实用新型与现在技术相比具有以下优点：

1.本实用新型的液晶通用接口电路只有几个上拉电阻，硬件成本极低；

2.大大减少了外围器件数量，降低了系统成本、降低了系统复杂程度，提高了设备的抗干扰能力；

3.CPU板信号线的连接必须通过接插件转接，这样液晶型号有更改，只要修改安装液晶的显示板，CPU板可以做到通用，根据不同的液晶，只需要调整软件的液晶驱动程序，减少了CPU印制板的重复设计，避免资源的浪费；

4.本设计由于采用I/O信号来访问液晶，就可以通过控制I/O信号的延时，来适应高速或慢速的液晶。

附图说明

图1为以Microchip公司的dsPIC33系列的芯片和三星液晶控制器连接的并行液晶的接口电路图。

图2为插接件X3的连接示意图。

图3是液晶接插件X1的连接图。

图4为液晶控制器X2的连接示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。

图1、2是以Microchip公司的dsPIC33系列的芯片和三星液晶控制器为例来说明并行液晶的接口设计，如果是PIC24H系列芯片或其它家的GPIO管脚具有开漏输出功能的CPU都可以按此连接。对于不同类型的并行接口液晶，也就是这些I/O管脚控制逻辑有所不同，这只是液晶驱动程序要有所调整，但不影响CPU板的硬件设计。

本实用新型的智能电子设备的液晶通用接口电路包括I/O端口带有开漏输出功能的中央处理器(CPU)U1，CPU的管脚分别通过上拉电阻与接插件X3连接，通过接插件X3转接；接插件X3通过液晶接插件X1与液晶控制器X2连接。CPU选择3.3V供电的CPU，它的GPIO要求带开漏输出功能，管脚输入电平支持5V，可以选择Microchip公司的dsPIC33系列、PIC24H系列等品种的CPU。

中央处理器U1有十六个通用管脚接口，一号管脚接口RD0、二号管脚接口RD1、三号管脚接口RD2、四号管脚接口RD3、五号管脚接口RD4、六号管脚接口RD5、七号管脚接口RD6和八号管脚接口RD7依次通过十六号上拉电阻R16、十五号上拉电阻R15、十四号上拉电阻R14、十三号上拉电阻R13、十二号上拉电阻R12、十一号上拉电阻R11、十号上拉电阻R10、九号上拉电阻R9与接插件X3的B5脚、A5脚、B6脚、A6脚、B7脚、A7脚、B8脚、A8脚连接；接插件X3的B5脚、A5脚、B6脚、A6脚、B7脚、A7脚、B8脚和A8脚分别与液晶接插件X1的B5脚、A5脚、B6脚、A6脚、B7脚、A7脚、B8脚和A8脚相连；液晶接插件X1的B5脚、A5脚、B6脚、A6脚、B7脚、A7脚、B8脚和A8脚分别与液晶控制器X2的并行数据接口MD0、MD1、MD2、MD3、MD4、MD5、MD6和MD7，即9脚、10脚、11脚、12脚、13脚、14脚、15脚和16脚相连。

中央处理器U1的九号管脚接口RD8通过八号上拉电阻R8与接插件X3的B4脚连接，接插件X4的B4脚通过液晶接插件X1的B4脚与液晶控制器X2的背光灯显示控制线接口LCD-IO4相连，LCD-IO4接口通过可调电阻、信号驱动三极管VT1与液晶控制器X2的20脚相连。考虑到使用信号驱动三极管VT1来控制液晶的背光灯，与信号驱动三极管VT1相连的可调电阻用于调整液晶的对比度。

中央处理器U1的十号管脚接口RD9通过七号上拉电阻R7与接插件X3的A4脚连接，接插件X3的A4脚通过液晶接插件X1的A4脚与液晶控制器X2的备用液晶控制线接口LCD-IO3相连。采用16个I/O管脚以I/O方式访问液晶，为考虑与各种并行接口的液晶接口，还预留了十号管脚接口RD9。液晶接插件X1的A4脚在本液晶中没有使用，预留给其它型号液晶使用，比如有的液晶有BUSY“忙”信号线，可以使用A4脚与之相连。

中央处理器U1的十一号管脚接口RD10通过六号上拉电阻R6与接插件X3的B2脚连接，接插件X3通过液晶接插件X1的B2脚与液晶控制器X2的液晶复位接口LRST，即17脚相连。采用LRST管脚控制液晶的复位信号，这样在需要时可以使用I/O控制方式复位液晶。

中央处理器U1的十二号管脚接口RD11通过五号上拉电阻R5与接插件X3的B3脚连接，接插件X3的B3脚通过液晶接插件X1的的B3脚与液晶控制器X2的二号控制线接口LCD-IO2，即8脚相连。

中央处理器U1的十三号管脚接口RD12通过四号上拉电阻R4与接插件X3的A3脚连接，接插件X3的A3脚通过液晶接插件X1的A3脚与液晶控制器X2的一号控制线接口LCD-IO1，即2脚相连。

中央处理器U1的十四号管脚接口RD13通过三号上拉电阻R3与接插件X3的A2脚连接，接插件X3的A2脚通过液晶接插件X1的A2脚与液晶控制器X2的片选信号线接口CSLCD，即1脚相连。

中央处理器U1的十五号管脚接口RD14通过二号上拉电阻R2与接插件X3的B1脚连接，接插件X3的B1脚通过液晶接插件X1的B1脚与液晶控制器X2的读信号线接口MRD，即6脚相连。

中央处理器U1的十六号管脚接口RD15通过一号上拉电阻R1与接插件X3的A1脚连接，接插件X3的A1脚通过液晶接插件X1的A1脚与液晶控制器X2的写信号线接口MWR，即7脚相连。

中央处理器U1的十六个管脚接口分别还通过上拉电阻与+5V的电源连接。液晶接插件X1的A9脚、B9脚分别连接+5V电源，A10脚、B10脚分别接地。

如图3、4所示，液晶控制器X2的4脚接+5V电源，5脚通过一电阻与+5V电源相连，电阻的另一端接地；19脚接+5V电源，3脚、18脚接地。由于CPU板与液晶显示板是分开的，图1的CPU板通过接插件X3与图3中的液晶接插件X1相连，这样就做到CPU板PCB设计不改变，而适应各种带控制器的液晶。

串行液晶有两种类型：两线式和三线式。两线式有1个时钟信号、1个数据信号；三线式有1个时钟信号、1个数据输入信号、1个数据输出信号。除此之外，串行液晶还有可能有1个液晶的片选信号。由于其所需要的控制线、数据线更少，因此串行液晶最多使用4个I/O控制信号即可，而本设计中有16个I/O控制信号，完全能满足串行液晶的需求。

对于5V供电的液晶，CPU与液晶接口的16个GPIO管脚RD0-RD15的每个管脚都要采用5V的上拉电阻(阻值采用4.7KΩ)，RD0-RD15分别和上拉电阻R16-R1相连，R1-R16电阻另外一端与5V电源相连，这些信号线通过接插件X3转接后，直接与液晶控制器X2对应的信号线相连；在RD0-RD15端口输出信号时，软件将这些管脚配置为开漏输出管脚，要读入信号时配置为输入管脚，这样就可以与5V液晶相连了。所选择CPU的I/O管脚可以支持5V电平的输入信号，因此5V液晶的输出信号就可以直接与CPU相连；又由于I/O管脚又支持开漏输出，因此通过5V的上拉电阻，可以支持5V的输出信号，这样就不需要电平转换芯片或起电平转换作用的总线驱动器了，这不仅减少了硬件设计的复杂性，也降低了硬件成本。

对于3.3V供电的液晶，则CPU与液晶接口的16个GPIO管脚RD0-RD15的每个管脚上的5V上拉电阻都不焊接，这些信号线通过接插件3转接，直接与液晶对应的信号线相连；在RD0-RD15端口输出信号时，软件将这些管脚配置为普通的输出管脚，要读入信号时配置为输入管脚，这样就可以与3.3V液晶相连了。对于3.3V液晶，由于CPU的I/O管脚可以直接驱动，因此无需数据线上的上拉电阻。

Claims

1.一种智能电子设备的液晶通用接口电路，其特征在于：它包括I/O端口带有开漏输出功能的中央处理器，中央处理器的管脚分别与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能电子设备的液晶通用接口电路，其特征在于：中央处理器的管脚分别通过上拉电阻与接插件连接，上拉电阻与电源连接。

3.根据权利要求2所述的一种智能电子设备的液晶通用接口电路，其特征在于：所述的中央处理器有十六个通用管脚接口，一号管脚接口、二号管脚接口、三号管脚接口、四号管脚接口、五号管脚接口、六号管脚接口、七号管脚接口和八号管脚接口依次通过十六号上拉电阻、十五号上拉电阻、十四号上拉电阻、十三号上拉电阻、十二号上拉电阻、十一号上拉电阻、十号上拉电阻、九号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器的并行数据接口连接；

九号管脚接口通过八号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器的背光灯显示控制线接口相连；十号管脚接口通过七号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器的备用液晶控制线接口相连；十一号管脚接口通过六号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器的液晶复位接口相连；十二号管脚接口通过五号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器的二号控制线接口相连；十三号管脚接口通过四号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器的一号控制线接口相连；十四号管脚接口通过三号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器的片选信号线接口相连；十五号管脚接口通过二号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器的读信号线接口相连；十六号管脚接口通过一号上拉电阻与接插件连接，接插件通过液晶接插件与液晶控制器写信号线接口相连。