CN219759182U - 用于数字时钟的显示装置及具有该显示装置的电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于数字时钟的显示装置及具有该显示装置的电子设备，显示装置包括微处理器、数模转换(DAC)输出模块、显示区域选通模块、显示模块；显示区域选通模块包括多个显示区域选通通道；微处理器与显示区域选通模块电性连接，DAC输出模块连接于微处理器与显示区域选通模块之间，显示区域选通模块与显示模块电性连接；微处理器用于控制显示区域选通模块将显示区域选通通道选择性地与DAC输出模块连接并控制DAC输出模块通过被选择与其连接的显示区域选通通道向显示模块输出预设的电压信号以使得显示模块根据预设的电压信号展示预设画面。本申请通过多个显示区域选通通道共用一个数模转换器和一个缓冲器，可降低硬件成本且增加电路板的集成度。

Description

用于数字时钟的显示装置及具有该显示装置的电子设备

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种用于数字时钟的显示装置及具有该显示装置的电子设备。

背景技术

图1是现有技术显示装置休眠或关机后的面板显示图，参考图1，目前显示装置的系统进入休眠或关机后，面板上固定显示l ogo(例如图示的X)以及实时时间。面板上显示实时时间的时钟是通过对显示层上的显示区域输出方波电压信号来实现的，以控制8个显示区域为例，这种显示数字时钟的显示装置会存在以下问题：(1)为了显示不同的时间，每一个显示区域需要一个DAC驱动，共需要8个DAC驱动对应的显示区域，且每一路DAC需要配置一个buffer，使用硬件资源较多，成本较高；(2)利用8个DAC驱动对应的显示区域，显示装置的电路板上电子元件增多且面积变大。

针对以上问题，本领域技术人员一直在寻求解决方法。

实用新型内容

本申请要解决的技术问题在于，针对上述现有技术的缺陷，提供一种用于数字时钟的显示装置及具有该显示装置的电子设备，以实现降低显示装置的硬件成本且增加电路板的集成度。

为了实现上述目的，本申请是通过如下的技术方案来实现：

本申请提供一种用于数字时钟的显示装置，包括：微处理器、数模转换(DAC)输出模块、显示区域选通模块、显示模块；所述显示区域选通模块包括多个显示区域选通通道；

所述微处理器与所述显示区域选通模块电性连接，所述DAC输出模块连接于所述微处理器与所述显示区域选通模块之间，所述显示区域选通模块与所述显示模块电性连接；

所述微处理器用于控制所述显示区域选通模块将所述显示区域选通通道选择性地与所述DAC输出模块连接，并控制所述DAC输出模块通过被选择与其连接的所述显示区域选通通道向所述显示模块输出预设的电压信号，以使得所述显示模块根据所述预设的电压信号展示预设画面。

可选地，所述显示区域选通模块包括开关控制模块，所述显示模块包括发光层；所述开关控制模块包括第一开关、至少两个第二开关、至少四个第三开关，所述发光层包括多个显示区域；所述第一开关与所述第二开关中的两个连接，用于选择性地控制所述两个第二开关开启和关闭；每个所述第二开关与所述第三开关中的两个连接，用于选择性地控制所述两个第三开关开启和关闭；每个所述第三开关与两个所述显示区域连接，用于选择性地控制两个所述显示区域熄灭或点亮。

可选地，每个所述显示区域选通通道包括所述第一开关、所述第二开关中的一个、所述第三开关中的一个、所述显示区域中的一个；所述微处理器包括通用输入输出(GP IO)接口；所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关均具有与所述GP I O接口连接的控制端；所述GP I O接口用于将所述微处理器输出的控制信号传输至所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关的控制端，以控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关与所述显示区域电性连接以导通所述显示区域选通通道。

可选地，所述GP I O接口包括第一GP I O接口、第二GP I O接口、第三GP I O接口；所述第一开关的控制端与所述第一GP I O接口连接，所述第二开关的控制端与所述第二GP I O接口连接，所述第三开关的控制端与所述第三GP I O接口连接；所述第一GP I O接口用于控制所述第一开关选择性地连接两个所述第二开关的控制端，所述第二GP I O接口用于控制所述第二开关选择性地连接两个所述第三开关的控制端，所述第三GP I O接口用于控制所述第三开关选择性地连接两个所述显示区域。

可选地，所述DAC输出模块包括数模转换器和缓冲器；所述数模转换器与所述微处理器连接，所述缓冲器位于所述数模转换器与所述第一开关之间；所述数模转换器用于将所述微处理器输出的数字电压信号转换为模拟电压信号，并通过所述显示区域选通通道向显示模块输出所述模拟电压信号以熄灭或点亮对应的所述显示区域；所述缓冲器用于缓冲所述数模转换器输出的所述模拟电压信号。

可选地，所述数模转换器还用于接收所述微处理器输出的第一电压信号并转换为中心电平信号，通过所述中心电平信号控制对应的所述显示区域熄灭，以及接收所述微处理器输出的第二电压信号并转换为方波电平信号，通过所述方波电平信号控制对应的所述显示区域点亮。

可选地，所述显示区域包括发光管；其中，所述发光管以数码8结构排列，用于根据所述数模转换器输出的所述模拟电压信号熄灭或发光以组成数字；和/或，所述发光管还用于根据所述数模转换器输出的所述模拟电压信号熄灭或发光以组成符号。

可选地，所述显示区域还包括发光区域；所述发光区域设置于液晶显示屏的部分区域中，用于根据输入所述液晶显示屏的电压调整背光透过液晶后出射光线的亮度以使得所述发光区域展示所述预设画面。

可选地，所述微处理器还用于输出控制信号至所述显示区域选通模块以选通所述显示区域选通通道，以及控制所述数模转换器通过所述显示区域选通通道向所述发光管输出所述模拟电压信号以使得所述发光管熄灭或发光以展示实时时间。

本申请还提供一种电子设备，包括上述的显示装置。

本申请提供了一种用于数字时钟的显示装置及具有该显示装置的电子设备，通过多个显示区域选通通道共用一个数模转换器和一个缓冲器，可实现降低显示装置的硬件成本且增加电路板的集成度。

为让本申请的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本申请；

图1是现有技术显示装置休眠或关机后的显示示意图；

图2是本申请一实施例提供的显示装置的电路结构示意图；

图3是本申请一实施例提供的显示装置显示数码8的时序控制图；

图4是本申请一实施例提供的显示装置显示数码4的时序控制图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

图2是本申请一实施例提供的显示装置的电路结构示意图，请参阅图2，本申请提供一种用于数字时钟的显示装置，包括：微处理器10、数模转换(DAC)输出模块20、显示区域选通模块30、显示模块40。

显示区域选通模块30包括多个显示区域选通通道。如图2所示，本实施例的显示区域选通通道有8条。

微处理器10与显示区域选通模块30电性连接，DAC输出模块20连接于微处理器10与显示区域选通模块30之间，显示区域选通模块30与显示模块40电性连接。

微处理器10用于控制显示区域选通模块30将显示区域选通通道选择性地与DAC输出模块20连接，并控制DAC输出模块20通过被选择与其连接的显示区域选通通道向显示模块40输出预设的电压信号，以使得显示模块40根据预设的电压信号展示预设画面。

本实施例中，微处理器为MCU(Mi crocontro l l er Un it)。

可选地，显示区域选通模块30包括开关控制模块，显示模块40包括发光层，开关控制模块包括第一开关A、至少两个第二开关、至少四个第三开关，发光层包括多个显示区域。第一开关A与第二开关中的两个连接，用于选择性地控制两个第二开关开启和关闭；每个第二开关与第三开关中的两个连接，用于选择性地控制所述两个第三开关开启和关闭；每个第三开关与两个显示区域连接，用于选择性地控制两个显示区域熄灭或点亮。

本实施例中，第一开关、第二开关、第三开关均为单刀双置开关。如图2所示，第一开关A与第二开关B1、第二开关B2选择性连接；第二开关B1与第三开关C1、第三开关C2选择性连接，第二开关B2与第三开关C3、第三开关C4选择性连接；第三开关C1与显示区域1、显示区域2选择性连接，第三开关C2与显示区域3、显示区域4选择性连接，第三开关C3与显示区域5、显示区域6选择性连接，第三开关C4与显示区域7、显示区域8选择性连接。

可选地，每个显示区域选通通道包括第一开关A、第二开关中的一个、第三开关中的一个、显示区域中的一个，微处理器10包括通用输入输出(GP I O)接口，第一开关A、第二开关、第三开关均具有与GP I O接口连接的控制端。GP I O接口用于将微处理器10输出的控制信号传输至第一开关A、第二开关、第三开关的控制端，以控制第一开关A、第二开关、第三开关与显示区域电性连接以导通显示区域选通通道。

可选地，GP I O接口包括第一GP I O接口GP I O1、第二GP I O接口GP I O2、第三GP I O接口GP I O3。第一开关A的控制端与第一GP I O接口GP I O1连接，第二开关的控制端与第二GP I O接口GP I O2连接，第三开关的控制端与第三GP I O接口GP I O3连接。第一GP I O接口GP I O1用于控制第一开关A选择性地连接两个第二开关的控制端，第二GP IO接口GP I O2用于控制第二开关选择性地连接两个第三开关的控制端，第三GP I O接口GPI O3用于控制第三开关选择性地连接两个显示区域。

第一显示区域选通通道包括第一开关A、第二开关B1、第三开关C1与显示区域1。具体地，第一GP I O接口GP I O1控制第一开关A与第二开关B1连接，第二GPIO接口GPIO2控制第二开关B1与第三开关C1连接，第三GPI O接口GPIO3控制第三开关C1与显示区域1连接；当第一开关A、第二开关B1、第三开关C1与显示区域1这四者同时连通时，第一显示区域选通通道导通。其他显示区域选通通道的构成与第一显示区域选通通道相似，在此不再赘述。

本实施例中，GPIO接口的控制信号输出状态对应不同的显示区域：GPIO接口输出信号1，开关向邻近两个纵向排列的开关中靠上的开关/显示区域连接；GPIO接口输出信号0，开关向邻近两个纵向排列的开关中靠下的开关/显示区域连接。示例性地，第一GPIO接口GPIO1输出信号高，第一开关A与第二开关B1连接，第一GPI O接口GPI O1输出信号低，第一开关A与第二开关B2连接。同理可得，其他GPIO接口输出的信号对其他开关/显示区域的控制关系。表1为GPIO接口输出信号与显示区域的控制关系表，具体如下：

在表1所示的控制关系中，通过GP I O接口输出的信号高/低，可依次控制对应的显示区域。并且，显示区域从点亮切换至熄灭的速率所用的时间小于视觉暂留效应的时间，显示模块40可完成正常显示且无画面凝滞。以GP I O接口的刷新频率为60HZ为例，GP I O接口每次切换时间为1/60s即约为16.7ms，此时每个显示区域的充电时间就是16.7ms。

可选地，DAC输出模块20包括数模转换器21和缓冲器22。数模转换器21与微处理器10连接，缓冲器22位于数模转换器21与第一开关A之间。数模转换器21用于将微处理器10输出的数字电压信号转换为模拟电压信号，并通过显示区域选通通道向显示模块40输出模拟电压信号以熄灭或点亮对应的显示区域；缓冲器22用于缓冲数模转换器21输出的模拟电压信号。

应当理解，缓冲器22(buffer)作用是减小输出阻抗，可用来降低输出阻抗并在不增加外部运算放大器的情况下直接驱动外部负载。

可选地，数模转换器21还用于接收微处理器10输出的第一电压信号并转换为中心电平信号，通过中心电平信号控制对应的显示区域熄灭，以及接收微处理器10输出的第二电压信号并转换为方波电平信号，通过方波电平信号控制对应的显示区域点亮。

本实施例中，微处理器10通过12C通道向数模转换器21输出数字电压信号。

可选地，显示区域包括发光管，其中，发光管以数码8结构排列，用于根据数模转换器21输出的模拟电压信号熄灭或发光以组成数字；和/或，还用于根据数模转换器21输出的模拟电压信号熄灭或发光以组成符号。具体地，本实施例的发光管可为光电二极管。

可选地，微处理器10还用于输出控制信号至显示区域选通模块30以选通显示区域选通通道，以及控制数模转换器21通过显示区域选通通道向发光管输出模拟电压信号以使得发光管熄灭或发光以展示实时时间。

一实施例中，显示区域还包括发光区域；发光区域设置于液晶显示屏的部分区域中，用于根据输入液晶显示屏的电压调整背光透过液晶后出射光线的亮度以使得发光区域展示预设画面。具体地，将没有加彩色滤光的液晶显示屏的一部分作为发光区域，通过调整液晶显示屏上下基板之间的电压来改变液晶配向，从而调整背光透过液晶后的出射光线的亮度，可以改变液晶显示屏的部分区域的明暗变化进而展示实时时间和l ogo。

本实施例中，数模转换器21输出中心电平信号控制对应的显示区域熄灭，输出方波电平信号控制对应的显示区域点亮。其中，中心电平为0V，方波电平为+5V和-5V。

值得注意的是，每个显示区域近似于一个存储电容，向显示区域输入正电压+5V或者负电压-5V使得显示区域的存储电压饱和，则显示区域可持续点亮至下一次充电时间，这种操作可以使显示装置达到理想的显示效果。

一实施例中，图2所示的发光管1-7选择性发光可展示出0-9中任一个数字，发光管8发光可展示标点符号(例如英文版句号)。

图3是本申请一实施例提供的显示装置显示数码8的时序控制图，请同时参阅图2和图3，一个数模转换器21输出的一段方波(即图中的DAC输出波形)通过三个GP I O接口控制第一开关/第二开关/第三开关被平均分为8段以分别控制8个显示区域的点亮和熄灭。

在图3的时序控制中，图2中每个发光管被扫描到时给供正负5V的电压，发光管1-8被依次点亮，则显示装置显示数码“8”和符号“.”。故，在如图3所示的时序信号的控制下，本申请能实现在显示装置上显示数码8。

进一步地，当多段高低电平在发光管的发光时段中以一定的的频率(例如60HZ)切换，视觉暂留现象让用户感觉到发光管在对应的发光时段中保持常亮。

图4是本申请一实施例提供的显示装置显示数码4的时序控制图，请同时参阅图2和图4，一个数模转换器21输出的一段方波(即图中的DAC输出波形)通过三个GP I O接口控制第一开关/第二开关/第三开关被分为4段以分别控制4个显示区域的点亮和熄灭。

在图4的时序控制中，图2中发光管1、发光管3、发光管4、发光管7被扫描到时给供正负5V的电压，则发光管1、发光管3、发光管4、发光管7被依次点亮；发光管2、发光管5、发光管6、发光管8被扫描到时给供0V的电压，则发光管2、发光管5、发光管6、发光管8保持熄灭，则显示装置显示数码“4”。故，在如图4所示的时序信号的控制下，本申请能实现在显示装置上显示数码4。

其他实施例中，若需要达到每个发光管持续点亮不同的时长的效果，即每个发光管需要接受不同幅值的方波，则可以利用微处理器10通过I2C通道对数模转换器21写入不同值的数字电压信号并输出至不同的发光管来实现。

一实施例中，如图2所示的一组发光管集合(包括图示的8个发光管)仅用于展示单一数字，若需展示实时时间，微处理器10需同时控制4组发光管集合；在用于展示实时时间的区域中，居中且相邻的两组发光管集合中两个发光管8均发光可展示时分间隔标点(即冒号)。

一实施例中，在用于展示l ogo的位置中，微处理器10需同时控制4组及以上发光管集合。

本实施例中，微处理器10还可以循环输出控制信号至显示区域选通模块30，以长时间维持目标显示区域点亮，具体设置如下：

①设一个8位的整型变量；

②设置整型变量的初始值为7，其对应的二进制数为00000111；

②取出从右往左数第1位作为GP I O1的控制状态，取出从右往左数第2位作为GPI O2的控制状态，取出从右往左数第3位作为GP I O3的控制状态；

③定义计数值n＝3；

④取整形变量的第n位，将第n位状态赋值给GP I On后定义n＝n-1

⑤判断n的阶乘是否为0，若n的阶乘不为0，则返回第④步；

⑥直到整型变量为0，重复第②步操作。

微处理器10输出上述的循环控制信号，可使得显示模块40在较长时间(例如30分钟)中保持不变的图像。更多的，若需避免屏幕的烧屏现象，可在上述循环中添加显示区域的点亮时间控制，或直接调整显示区域点亮时的亮度。

本申请还提供一种电子设备，包括上述的显示装置。

本申请的实现原理为：微处理器10通过GP I O接口输出控制信号至第一开关、第二开关、第三开关以导通显示区域选通通道，并且微处理器10驱动数模转换器21通过被选择与其连接显示区域选通通道输出模拟电压信号至显示模块40,以点亮或熄灭对应的显示区域，以使得显示模块40展示l ogo和/或实时时间。

本申请提供了一种用于数字时钟的显示装置及具有该显示装置的电子设备，通过多个显示区域选通通道共用一个数模转换器和一个缓冲器，可实现降低显示装置的硬件成本且增加电路板的集成度。

显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

应当理解，尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本文范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。取决于语境，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于数字时钟的显示装置，其特征在于，包括：微处理器、数模转换输出模块、显示区域选通模块、显示模块；所述显示区域选通模块包括多个显示区域选通通道；

所述微处理器与所述显示区域选通模块电性连接，所述数模转换输出模块连接于所述微处理器与所述显示区域选通模块之间，所述显示区域选通模块与所述显示模块电性连接；

所述微处理器用于控制所述显示区域选通模块将所述显示区域选通通道选择性地与所述数模转换输出模块连接，并控制所述数模转换输出模块通过被选择与其连接的所述显示区域选通通道向所述显示模块输出预设的电压信号，以使得所述显示模块根据所述预设的电压信号展示预设画面。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示区域选通模块包括开关控制模块，所述显示模块包括发光层；

所述开关控制模块包括第一开关、至少两个第二开关、至少四个第三开关，所述发光层包括多个显示区域；

所述第一开关与所述第二开关中的两个连接，用于选择性地控制所述两个第二开关开启和关闭；每个所述第二开关与所述第三开关中的两个连接，用于选择性地控制所述两个第三开关开启和关闭；每个所述第三开关与两个所述显示区域连接，用于选择性地控制两个所述显示区域熄灭或点亮。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，每个所述显示区域选通通道包括所述第一开关、所述第二开关中的一个、所述第三开关中的一个、所述显示区域中的一个；

所述微处理器包括通用输入输出接口；

所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关均具有与所述通用输入输出接口连接的控制端；

所述通用输入输出接口用于将所述微处理器输出的控制信号传输至所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关的控制端，以控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关与所述显示区域电性连接以导通所述显示区域选通通道。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述通用输入输出接口包括第一GPIO接口、第二GPIO接口、第三GPIO接口；

所述第一开关的控制端与所述第一GPIO接口连接，所述第二开关的控制端与所述第二GPIO接口连接，所述第三开关的控制端与所述第三GPIO接口连接；

所述第一GPIO接口用于控制所述第一开关选择性地连接两个所述第二开关的控制端，所述第二GPIO接口用于控制所述第二开关选择性地连接两个所述第三开关的控制端，所述第三GPIO接口用于控制所述第三开关选择性地连接两个所述显示区域。

5.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述数模转换输出模块包括数模转换器和缓冲器；所述数模转换器与所述微处理器连接，所述缓冲器位于所述数模转换器与所述第一开关之间；

所述数模转换器用于将所述微处理器输出的数字电压信号转换为模拟电压信号，并通过所述显示区域选通通道向显示模块输出所述模拟电压信号以熄灭或点亮对应的所述显示区域；

所述缓冲器用于缓冲所述数模转换器输出的所述模拟电压信号。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述数模转换器还用于接收所述微处理器输出的第一电压信号并转换为中心电平信号，通过所述中心电平信号控制对应的所述显示区域熄灭，以及接收所述微处理器输出的第二电压信号并转换为方波电平信号，通过所述方波电平信号控制对应的所述显示区域点亮。

7.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述显示区域包括发光管；

其中，所述发光管以数码8结构排列，用于根据所述数模转换器输出的模拟电压信号熄灭或发光以组成数字；

和/或，所述发光管还用于根据所述数模转换器输出的所述模拟电压信号熄灭或发光以组成符号。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述显示区域还包括发光区域；所述发光区域设置于液晶显示屏的部分区域中，用于根据输入所述液晶显示屏的电压调整背光透过液晶后出射光线的亮度以使得所述发光区域展示所述预设画面。

9.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述微处理器还用于输出控制信号至所述显示区域选通模块以选通所述显示区域选通通道，以及控制所述数模转换器通过所述显示区域选通通道向所述发光管输出所述模拟电压信号以使得所述发光管熄灭或发光以展示实时时间。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的显示装置。