CN219642523U - 多接口式液晶模块组态屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其为多接口式液晶模块组态屏，包括RA8876控制芯片、电压转换电路、I2C接口、SPI接口、存储芯片、附加配置字型ROM单元、8080并口8/16位单元、LVDS转接口、飞凌接口、致远接口、TFT背光源驱动电路、串行闪存控制单元、触控芯片单元、液晶模块，电压转换电路为各模块供电，RA8876控制芯片分别连接各模块。本实用新型选用RA8876控制器，带有并口通讯接口和SPI/I2C通讯接口，方便用户的多种选择。备选了高性价比芯片作为组态屏控制核心，根据需要控制接口模式，配置高可靠的LVDS接口和29芯DVI‑I插座，方便了客户系统开发便捷性和效率，契合市场需求。

Description

多接口式液晶模块组态屏

技术领域

本实用新型涉及并/串行接口技术领域，尤其是多接口式液晶模块组态屏。

背景技术

彩色TFT液晶面板具有色彩绚丽，显示层次丰富等特点，在一些应用场合相对于单色液晶屏拥有明显优势；但是用通用TFT彩色数字RGB屏均采用40PIN标准接口，对于小型嵌入式系统的仪表、装置等产品，由于其接口相对复杂以及驱动软件复杂数据量大，设计驱动需要专业的液晶屏知识，虽然有些arm芯片会自带数字TFT驱动接口，采用arm系统开发往往大幅提高客户开发成本和软硬件成本，组态智能屏可以大幅减少客户开发周期。针对多数嵌入式系统开发者不能熟练应用开发，因此一种能够提供多接口和通讯协议，内含写显示软件函数方便客户调用的智能屏适合简单mcu系统开发需要的中小尺寸彩色液晶模组是广大嵌入式开发工程师实际潜在需要的解决方案选择。

由于目前工控显示屏订单更趋向于小量、多样化的特点，无论是制造供应端还是使用端都希望最小库存的条件下匹配多种种类的市场需求；并要求满足快速开发(具有软件调用功能，通过指令实现显示屏自动显示需要的图案)；另外接口形式根据不同需求选择6800/8080并行接口、SPI串行接口，多屏监视系统有时需要I2C接口，甚至车载和充电桩系统希望选择LVDS接口。在中小尺寸彩色屏中，可以随时提供上述多接口要求，指令集支持智能控制并保持产品单价相对低廉的液晶模组产品还较少，选择余地不大。

实用新型内容

本实用新型的目的是通过提出多接口式液晶模块组态屏，以解决上述背景技术中提出的缺陷。

本实用新型采用的技术方案如下：

提供多接口式液晶模块组态屏，包括RA8876控制芯片、电压转换电路、I2C接口、SPI接口、存储芯片、附加配置字型ROM单元、8080并口8/16位单元、LVDS转接口、飞凌接口、致远接口、TFT背光源驱动电路、串行闪存控制单元、触控芯片单元、液晶模块，所述电压转换电路为各模块供电，所述RA8876控制芯片分别连接存储芯片、飞凌接口、致远接口、8位/16位并口输入端、I2C接口、LVDS转接口和TFT背光源驱动电路和液晶模块。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述电压转换电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第一二极管、第二二极管、第一电感、第二电感、第三电感和稳压元件，所述第一电容第一端接电源VCC端和稳压元件第三端，稳压元件第二端接第二二极管阴极，稳压元件第一端接地，第二电容第一端、第三电容阳极和第一二极管阴极均接第二二极管阳极和第一电感第一端、第二电感第一端和第三电感第一端，第二二极管阴极为VCC4.2V电压输出端，第一电容第二端、第二电容第二端、第三电容阴极和第一二极管阳极均接地，第一电感第二端、第二电感第二端和第三电感第二端共同为VDD5V输出端。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述RA8876控制芯片还连接死区警报电路，所述死区警报电路包括第一电阻、第一三极管、第三二极管和第一蜂鸣器，所述第一电阻第一端接RA8876控制芯片输出端，第一电阻第二端接第一三极管基极，第一三极管发射极接地，第一三极管集电极分别接第三二极管阳极和第一蜂鸣器第一端，第一蜂鸣器第二端和第三二极管阴极接电源。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述RA8876控制芯片还连接死区产生器，所述死区产生器包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第二三极管，所述第二电阻第一端接RA8876控制芯片输出端，第二电阻第二端分别接第二三极管基极和第三电阻第一端，第二三极管发射极和第三电阻第二端均接地，第二三极管集电极分别接第四电阻第一端和TFT背光源驱动电路，第四电阻第二端接4.2V电源。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述存储芯片型号采用HY57V641620F(L/S)TP-6。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述RA8876控制芯片通过排阻连接8位/16位并口单元、附加配置字型ROM单元、串行闪存控制单元、触控芯片单元和液晶模块；所述RA8876控制芯片还通过排阻连接RC滤波电路，所述RC滤波电路由一个电阻和一个电容并联形成。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述TFT背光源驱动电路包括驱动芯片、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第四电感，第四二极管、第五二极管、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容；所述第四电容第一端接地，第四电容第二端接VCC4.2V电源、驱动芯片第一端、第四电感第一端和第五电阻第一端，第五电阻第二端接第六电阻第一端、第七电阻第一端、第八电阻第一端和驱动芯片第二端，第六电阻第二端和第七电阻第二端均通过肖特基二极管连接飞凌接口，第八电阻第二端接地，控制芯片第三端接第五电容后和控制芯片第六端均接地，控制芯片第四端接第四电感第二端和第四二极管阳极，控制芯片第五端接第九电阻第一端、第十电阻第一端和第五二极管阳极，第九电阻第二端接第十一电阻第一端和第六电容第一端，第十电阻第二端分别接背光源负极、第十二电阻第一端和第十三电阻第一端，第五二极管阴极接第四二极管阴极、第七电容第一端和背光源正极，第十一电阻第二端接死区产生器输出端，第六电容第二端和第十二电阻第二端、第十三电阻第二端和第七电容第二端均接地。

本实用新型提供的多接口式液晶模块组态屏，与现有技术相比，其有益效果有：

本实用新型提出的多接口式液晶模块组态屏，选用RA8876文字/图形控制器，其上带有6800/8080并口通讯接口和SPI/I2C通讯接口，实现了4种接口方案，预留多种传统嵌入式系统液晶通讯接口，方便用户多种选择上手。另外还备选了适用高性价比的CORTEX-M系列ARM芯片作为组态屏控制核心，能够根据开发需要将控制接口设置成8080/6800并行模式或四线SPI串口模式或者I2C串口模式，另外配置了高可靠的LVDS接口，采用29芯DVI-I插座作为连接器，大大方便了客户系统开发便捷性和效率，契合市场需求。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的组态屏电路图；

图2为本实用新型优选实施例的电压转换电路图；

图3为本实用新型优选实施例的SPI接口图；

图4为本实用新型优选实施例的I2C接口图；

图5为本实用新型优选实施例的8080并口8/16位单元图；

图6为本实用新型优选实施例的致远接口图；

图7为本实用新型优选实施例的LVDS转接口图；

图8为本实用新型优选实施例的RA8876控制芯片图；

图9为本实用新型优选实施例的存储芯片图；

图10为本实用新型优选实施例的晶振电路图；

图11为本实用新型优选实施例的电容滤波电路图；

图12为本实用新型优选实施例的死区警报电路图；

图13为本实用新型优选实施例的死区产生器电路图；

图14为本实用新型优选实施例的双排阻转换电路图；

图15为本实用新型优选实施例的附加配置字型ROM单元图；

图16为本实用新型优选实施例的串行闪存控制单元图；

图17为本实用新型优选实施例的飞凌接口图；

图18为本实用新型优选实施例的RC滤波电路图；

图19为本实用新型优选实施例的液晶模块图；

图20为本实用新型优选实施例的单排阻转换电路图；

图21为本实用新型优选实施例的触屏信号排阻转换电路图；

图22为本实用新型优选实施例的触屏信号转换电路图；

图23为本实用新型优选实施例的触屏信号稳压电路图；

图24为本实用新型优选实施例的转接口CON1图；

图25为本实用新型优选实施例的USB接口图；

图26为本实用新型优选实施例的TFT背光源驱动电路图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1，本实用新型优选实施例提供了多接口式液晶模块组态屏，包括RA8876控制芯片、电压转换电路、I2C接口、SPI接口、存储芯片、附加配置字型ROM单元、8080并口8/16位单元、LVDS转接口、飞凌接口、致远接口、TFT背光源驱动电路、串行闪存控制单元、触控芯片单元、液晶模块，所述电压转换电路为各模块供电，所述RA8876控制芯片分别连接存储芯片、飞凌接口、致远接口、8位/16位并口输入端、I2C接口、LVDS转接口和TFT背光源驱动电路和液晶模块。

所述电压转换电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第一二极管、第二二极管、第一电感、第二电感、第三电感和稳压元件，所述第一电容第一端接电源VCC端和稳压元件第三端，稳压元件第二端接第二二极管阴极，稳压元件第一端接地，第二电容第一端、第三电容阳极和第一二极管阴极均接第二二极管阳极和第一电感第一端、第二电感第一端和第三电感第一端，第二二极管阴极为VCC4.2V电压输出端，第一电容第二端、第二电容第二端、第三电容阴极和第一二极管阳极均接地，第一电感第二端、第二电感第二端和第三电感第二端共同为VDD5V输出端。

所述RA8876控制芯片还连接死区警报电路，所述死区警报电路包括第一电阻、第一三极管、第三二极管和第一蜂鸣器，所述第一电阻第一端接RA8876控制芯片输出端，第一电阻第二端接第一三极管基极，第一三极管发射极接地，第一三极管集电极分别接第三二极管阳极和第一蜂鸣器第一端，第一蜂鸣器第二端和第三二极管阴极接电源。

所述RA8876控制芯片还连接死区产生器，所述死区产生器包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第二三极管，所述第二电阻第一端接RA8876控制芯片输出端，第二电阻第二端分别接第二三极管基极和第三电阻第一端，第二三极管发射极和第三电阻第二端均接地，第二三极管集电极分别接第四电阻第一端和TFT背光源驱动电路，第四电阻第二端接4.2V电源。

所述存储芯片型号采用HY57V641620F(L/S)TP-6。

所述RA8876控制芯片通过排阻连接8位/16位并口单元、附加配置字型ROM单元、串行闪存控制单元、触控芯片单元和液晶模块；所述RA8876控制芯片还通过排阻连接RC滤波电路，所述RC滤波电路由一个电阻和一个电容并联形成。

所述TFT背光源驱动电路包括驱动芯片、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第四电感，第四二极管、第五二极管、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容；所述第四电容第一端接地，第四电容第二端接VCC4.2V电源、驱动芯片第一端、第四电感第一端和第五电阻第一端，第五电阻第二端接第六电阻第一端、第七电阻第一端、第八电阻第一端和驱动芯片第二端，第六电阻第二端和第七电阻第二端均通过肖特基二极管连接飞凌接口，第八电阻第二端接地，控制芯片第三端接第五电容后和控制芯片第六端均接地，控制芯片第四端接第四电感第二端和第四二极管阳极，控制芯片第五端接第九电阻第一端、第十电阻第一端和第五二极管阳极，第九电阻第二端接第十一电阻第一端和第六电容第一端，第十电阻第二端分别接背光源负极、第十二电阻第一端和第十三电阻第一端，第五二极管阴极接第四二极管阴极、第七电容第一端和背光源正极，第十一电阻第二端接死区产生器输出端，第六电容第二端和第十二电阻第二端、第十三电阻第二端和第七电容第二端均接地。

本实施例中，参照图2，电压转换电路包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C17、第一二极管D1、第二二极管D3、第一电感B2、第二电感B3、第三电感B4和型号为HT7533-1的稳压元件U2，第一电容C1第一端接电源VCC端和稳压元件U2第3端，稳压元件第2端接第二二极管D3阴极，稳压元件U2第1端接地，第二电容C2第一端、第三电容C17阳极和第一二极管D1阴极均接第二二极管D3阳极和第一电感B1第一端、第二电感B2第一端和第三电感B3第一端，第二二极管D3阴极为VCC4.2V电压输出端，第一电容C1第二端、第二电容C2第二端、第三电容C17阴极和第一二极管D1阳极均接地，第一电感B1第二端、第二电感B2第二端和第三电感B3第二端共同为VDD5V输出端。VCC端和VDD5V端之间还连接两个并联的电阻。

电压转换电路将输入的VCC电压转换为VDD5V电压和VCC4.2V电压，分别为各模块供电，其中VCC端连接电路各部分，分别参照图3-图7，VDD5V端分别连接SPI接口、I2C接口和8080并口8/16位单元、致远接口、LVDS转接口的VDD5V端，VCC4.2V端分别连接死区产生器和TFT背光源驱动电路。

参照图8、图9，RA8876控制芯片与存储芯片HY57V641620F(L/S)TP-6一一对应连接，参照图10，RA8876控制芯片的XI端和XO端之间连接有晶振Y1，且XI端和XO端分别连接一个电容进行滤波后接地。参照图11，电源VCC端还连接七个并联在VCC端和地面间的电容进行滤波。RA8876控制芯片的LDO CAP12端还连接六个并联在LDO CAP12端和地面间的电容进行滤波，RA8876_PWM1端连接死区警报电路的RA8876_PWM1端。

参照图12，死区警报电路包括第一电阻R14、第一三极管Q1、第三二极管D5和第一蜂鸣器BU1，所述第一电阻R14第一端接RA8876控制芯片RA8876_PWM1端，第一电阻R14第二端接第一三极管Q1基极，第一三极管Q1发射极接地，第一三极管Q1集电极分别接第三二极管D5阳极和第一蜂鸣器BU1第一端，第一蜂鸣器BU1第二端和第三二极管D5阴极接电源VCC端。

参照图13，RA8876控制芯片的LCD_PWM端还连接死区产生器，死区产生器包括第二电阻R814、第三电阻R816、第四电阻R815和第二三极管Q81，所述第二电阻R814第一端接RA8876控制芯片LCD_PWM端，第二电阻R814第二端分别接第二三极管Q81基极和第三电阻R816第一端，第二三极管Q81发射极和第三电阻R816第二端均接地，第二三极管Q81集电极分别接第四电阻R815第一端和TFT背光源驱动电路PWM1端，第四电阻R815第二端接电源VCC4.2V端。

参照图14-16，RA8876控制芯片的FLASH CS0端、FLASH SO端、FLASH SI端和FLASHSCLK端通过排阻连接附加配置字型ROM单元和串行闪存控制单元。

参照图5、图8，RA8876控制芯片的OXN端、OYX端、OXP端、OYP端、RST端、INT端、CS端、RS端、RD端、WR RP3端、DB0-DB15端连接8080并口8/16位单元，

参照图3、图8，RA8876控制芯片的PDB4端-PDB7端、RST端、OXN端、OYX端、OXP端、OYP端、RA8876INT端连接SPI接口。

参照图4、图6-8、图17，RA8876控制芯片的PDB6端-PDB7端RST端、INT端、12C M SCL端、12C M SDA端、OXN端、OYX端、OXP端、OYP端对应连接I2C接口、LVDS转接口、致远接口和飞凌接口。

参照图4、图6-8、图17、图18，RA8876控制芯片的DE端、VSYNC端、HSYNC端、PCLK端连接排阻后接RC滤波电路进行滤波处理，同时连接至LVDS转接口、致远接口和飞凌接口。

参照图6-8、图17、图19-20，RA8876控制芯片的PDAT0端-PDAT23端，即RA8876控制芯片的99-108端、112-120端、123-127端对应连接液晶模块的各端口、LVDS转接口、致远接口和飞凌接口。

参照图19、图21-25，XN端、YN端、XP端、YP端为四线触摸屏信号，通过排阻RP81直接转换，还通过电阻式触摸屏控制器芯片器件TSC2046EIPWR输出信号，并通过排阻RP82转换，共同输入至转换接口CON1，CON1的输出信号输入至LVDS转接口、致远接口、飞凌接口和，CON1的输出信号还连接TP_USB接口。XN端、YN端、XP端、YP端的四线触摸屏信号，还通过电阻和二极管组成的稳压电路输入至液晶模块的IXN端、IYN端、IXP端和IYP端。

参照图17、图26，TFT背光源驱动电路包括型号为AIC1896的驱动芯片U83、第五电阻R84、第六电阻R817、第七电阻R810、第八电阻R86、第九电阻R818、第十电阻R819、第十一电阻R820、第十二电阻R821、第十三电阻R822、第四电感L81，第四二极管D81、第五二极管D82、第四电容C86、第五电容C87、第六电容C85、第七电容C88；所述第四电容C86第一端接地，第四电容C86第二端接VCC4.2V电源、驱动芯片U83第6端、第四电感L81第一端和第五电阻R84第一端，第五电阻R84第二端接第六电阻R817第一端、第七电阻R810第一端、第八电阻R86第一端和驱动芯片U83第4端，第六电阻R817第二端和第七电阻R810第二端均通过肖特基二极管的阴极分别连接飞凌接口的PWRRGTON端和PWM2端，第八电阻R86第二端接地，控制芯片U83第5端接第五电容C87后和控制芯片U83第2端均接地，控制芯片U83第1端接第四电感L81第二端和第四二极管D81阳极，控制芯片U83第3端接第九电阻R818第一端、第十电阻R819第一端和第五二极管D82阳极，第九电阻R818第二端接第十一电阻R820第一端和第六电容C85第一端，第十电阻R819第二端分别接背光源负极LED-、第十二电阻R821第一端和第十三电阻R822第一端，第五二极管阴极D82接第四二极管D81阴极、第七电容C88第一端和背光源正极LED+，第十一电阻R820第二端接死区产生器PWM1端，第六电容C85第二端和第十二电阻R821第二端、第十三电阻R822第二端和第七电容C88第二端均接地。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.多接口式液晶模块组态屏，包括RA8876控制芯片、电压转换电路、I2C接口、SPI接口、存储芯片、附加配置字型ROM单元、8080并口8/16位单元、LVDS转接口、飞凌接口、致远接口、TFT背光源驱动电路、串行闪存控制单元、触控芯片单元、液晶模块，其特征在于：所述电压转换电路为各模块供电，所述RA8876控制芯片分别连接存储芯片、飞凌接口、致远接口、8位/16位并口输入端、I2C接口、LVDS转接口和TFT背光源驱动电路和液晶模块。

2.根据权利要求1所述的多接口式液晶模块组态屏，其特征在于：所述电压转换电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第一二极管、第二二极管、第一电感、第二电感、第三电感和稳压元件，所述第一电容第一端接电源VCC端和稳压元件第三端，稳压元件第二端接第二二极管阴极，稳压元件第一端接地，第二电容第一端、第三电容阳极和第一二极管阴极均接第二二极管阳极和第一电感第一端、第二电感第一端和第三电感第一端，第二二极管阴极为VCC4.2V电压输出端，第一电容第二端、第二电容第二端、第三电容阴极和第一二极管阳极均接地，第一电感第二端、第二电感第二端和第三电感第二端共同为VDD5V输出端。

3.根据权利要求1所述的多接口式液晶模块组态屏，其特征在于：所述RA8876控制芯片还连接死区警报电路，所述死区警报电路包括第一电阻、第一三极管、第三二极管和第一蜂鸣器，所述第一电阻第一端接RA8876控制芯片输出端，第一电阻第二端接第一三极管基极，第一三极管发射极接地，第一三极管集电极分别接第三二极管阳极和第一蜂鸣器第一端，第一蜂鸣器第二端和第三二极管阴极接电源。

4.根据权利要求1所述的多接口式液晶模块组态屏，其特征在于：所述RA8876控制芯片还连接死区产生器，所述死区产生器包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第二三极管，所述第二电阻第一端接RA8876控制芯片输出端，第二电阻第二端分别接第二三极管基极和第三电阻第一端，第二三极管发射极和第三电阻第二端均接地，第二三极管集电极分别接第四电阻第一端和TFT背光源驱动电路，第四电阻第二端接4.2V电源。

5.根据权利要求1所述的多接口式液晶模块组态屏，其特征在于：所述存储芯片型号采用HY57V641620F(L/S)TP-6。

6.根据权利要求1所述的多接口式液晶模块组态屏，其特征在于：所述RA8876控制芯片通过排阻连接8位/16位并口单元、附加配置字型ROM单元、串行闪存控制单元、触控芯片单元和液晶模块；所述RA8876控制芯片还通过排阻连接RC滤波电路，所述RC滤波电路由一个电阻和一个电容并联形成。

7.根据权利要求1所述的多接口式液晶模块组态屏，其特征在于：所述TFT背光源驱动电路包括驱动芯片、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第四电感，第四二极管、第五二极管、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容；所述第四电容第一端接地，第四电容第二端接VCC4.2V电源、驱动芯片第一端、第四电感第一端和第五电阻第一端，第五电阻第二端接第六电阻第一端、第七电阻第一端、第八电阻第一端和驱动芯片第二端，第六电阻第二端和第七电阻第二端均通过肖特基二极管连接飞凌接口，第八电阻第二端接地，控制芯片第三端接第五电容后和控制芯片第六端均接地，控制芯片第四端接第四电感第二端和第四二极管阳极，控制芯片第五端接第九电阻第一端、第十电阻第一端和第五二极管阳极，第九电阻第二端接第十一电阻第一端和第六电容第一端，第十电阻第二端分别接背光源负极、第十二电阻第一端和第十三电阻第一端，第五二极管阴极接第四二极管阴极、第七电容第一端和背光源正极，第十一电阻第二端接死区产生器输出端，第六电容第二端和第十二电阻第二端、第十三电阻第二端和第七电容第二端均接地。