CN220821062U - 一种液晶显示用电平转换系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种液晶显示用电平转换系统，涉及电路控制的技术领域，包括：三极管、电源模块a、电源模块b、显示模块及控制模块，所述三极管包括发射极、集电极以及基极；其中，所述电源模块a与所述基极相连；所述电源模块b与所述集电极相连，所述集电极与所述显示模块相连；所述发射极与所述控制模块相连。本实用新型解决了现有技术中存在的因显示屏幕与控制器之间电压不同，而应用于二者之间的电平转换模块性价比低或具有延迟的的问题。

Description

一种液晶显示用电平转换系统

技术领域

本实用新型涉及电路控制技术领域，尤其涉及一种液晶显示用电平转换系统。

背景技术

目前大部分电子产品，电路有多种不同电压的电源，尤其在液晶显示领域，其控制LCD屏与触摸控制器的电压不同，导致在相互通信时需要采用集成芯片来电平转换，但是集成芯片首先成本相对较高，对于上述整个工作频率较低的电路(即通常所说的低速率需求)的应用性价比太低。

其次，对于传统的分立元件所构成的电平转换电路，其实现方式的电路又过于复杂，晶体管的数量也多，一方面成本也不低，且信号的传输多采取多级传输才能得以实现，如此信号传输也会产生延迟，造成整个控制系统的不稳定。

如何能够低成本地、尽可能减少延迟地、可靠地控制电路的电平转换，是现场工作中急需解决的实际问题。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种液晶显示用电平转换系统，解决了现有技术中存在的因显示屏幕与控制器之间电压不同，而应用于二者之间的电平转换模块性价比低或具有延迟的问题。

本实用新型的至少一个实施例提供了一种液晶显示用电平转换系统，包括：

三极管、电源模块a、电源模块b、显示模块及控制模块；

所述三极管包括发射极、集电极以及基极，其中，

所述电源模块a与所述基极相连；

所述电源模块b与所述集电极相连，所述集电极与所述显示模块相连；

所述发射极与所述控制模块相连。

本实用新型公开提供的技术方案至少具有如下有益效果：

当控制模块控制三极管的发射极输出高电平时，三极管的基极与发射极之间不具有压差，使得三极管不导通，进而影响集电极电压，又因三极管集电极接入有高电压，此时，集电极同样呈现高电平；

当控制模块控制三极管的发射极输出低电平时，三极管的基极与发射极之间存在压差，三极管导通，通过发射极拉低集电极的电压，此时，集电极同样呈现低电平；

通过上述方式，采用三极管即可实现控制模块与显示模块之间不同高低电平的通信，避免了使用多个晶体管或芯片带来的复杂电路，结构简单，性价比高，延迟更低。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

在本实用新型一实施例提供的一种液晶显示用电平转换系统中，所述电源模块a包括第一电阻以及第一电源，所述第一电源与所述第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端与所述基极相连；

所述电源模块b包括第二电阻以及第二电源，所述第二电源与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端与所述集电极相连；

采用上述方案的有益效果为：通过第一电源与第一电阻的配合，以及第二电源与第二电阻的配合，可为三极管的基极以及集电极提供电压。

在本实用新型一实施例提供的一种液晶显示用电平转换系统中，所述显示模块包括单片机U1与LCD屏，所述控制模块包括单片机U4与控制器，其中，

所述集电极与所述单片机U1的一端相连，所述单片机U1的另一端与所述LCD屏相连；

所述发射极与所述单片机U4的一端相连，所述单片机U4的另一端与所述控制器相连；

采用上述方案的有益效果为：所述控制器可通过单片机U4发送电平信号至三极管的发射极中，并通过三极管的集电极传送电平信号至单片机U1上，实现利用单片机U1控制LCD屏的显示。

在本实用新型一实施例提供的一种液晶显示用电平转换系统中，所述三极管包括第一三极管Q20、第二三极管Q21以及第三三极管Q22，所述电源模块a分别与三个所述三极管的基极相连；所述电源模块b分别与三个所述三极管的集电极相连；

采用上述方案的有益效果为：通过增加三极管的数量，进而实现增加单片机U1以及单片机U4之间高低电平的通信接口。

在本实用新型一实施例提供的一种液晶显示用电平转换系统中，所述单片机U4的一端包括DATA接口、CS接口以及WR接口，其中，

所述DATA接口与所述第一三极管Q20中的发射极相连，所述CS接口与所述第二三极管Q21中的发射极相连，所述WR接口与所述第三三极管Q22中的发射极相连；

所述单片机U1的一端包括DATA1接口、CS1接口以及WR1接口，其中，

所述DATA1接口与所述第一三极管Q20中的集电极相连，所述CS1接口与所述第二三极管Q21中的集电极相连，所述WR1接口与所述第三三极管Q22中的集电极相连。

采用上述方案的有益效果为：通过控制器控制单片机U4中的DATA接口、CS接口以及WR接口对三个三极管中的发射极输出电平信号时，即可分别通过三个三极管中的集电极响应上述电平信号，进而通过与分别该三个集电极相连DATA1接口、WR1接口以及CS1接口，实现控制LCD屏显示的功能。

在本实用新型一实施例提供的一种液晶显示用电平转换系统中，所述第一电源还与所述单片机U4以及所述控制器相连；

采用上述方案的有益效果为：利用第一电源可一同为单片机U4、控制器以及各三极管中的基极供电。

在本实用新型一实施例提供的一种液晶显示用电平转换系统中，所述第一电源的电压为3V，所述第一电阻为10K欧姆；

采用上述方案的有益效果为：通过此设置为三极管中的基极提供3V电压，并利用10K欧姆的电阻减少基极中的电流，避免基极电流过大。

在本实用新型一实施例提供的一种液晶显示用电平转换系统中，所述第二电源还与所述单片机U1相连；

采用上述方案的有益效果为：利用第二电源可一同为单片机U1以及各三极管中的集电极供电。

在本实用新型一实施例提供的一种液晶显示用电平转换系统中，所述第二电源的电压为5V，所述第二电阻为10K欧姆；

采用上述方案的有益效果为：通过此设置为三极管中的集电极提供5V电压，并利用10K欧姆的电阻减少集电极中的电流，以保护电路。

在本实用新型一实施例提供的一种液晶显示用电平转换系统中，所述三极管为NPN三极管；

采用上述方案的有益效果为：利用NPN三极管导通以及截止时的工作原理，实现上述集电极与发射极的信号传递。

附图说明

图1为本实用新型其中一种实施例的电路原理图；

图2为本实用新型的电路示意图；

图3为本实用新型关于单片机U1的接口示意图；

图4为本实用新型关于单片机U4的接口示意图；

图5为本实用新型关于电平转换电路的接口示意图；

图6为本实用新型关于控制器的接口示意图；

图7为本实用新型关于LCD屏的接口示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

此处请参考图1以及图2所示，本实用新型的至少一个实施例提供了一种液晶显示用电平转换系统，包括：

三极管、电源模块a、电源模块b、显示模块及控制模块；

三极管包括发射极、集电极以及基极，其中，

电源模块a与基极相连；

电源模块b与集电极相连，集电极与显示模块相连；

发射极与控制模块相连。

采用上述方案后：

当控制模块控制三极管的发射极输出高电平时，三极管的基极与发射极之间不具有压差，使得三极管不导通，进而影响集电极电压，又因三极管集电极接入有高电压，此时，集电极同样呈现高电平；

当控制模块控制三极管的发射极输出低电平时，三极管的基极与发射极之间存在压差，三极管导通，通过发射极拉低集电极的电压，此时，集电极同样呈现低电平；

通过上述方式，采用三极管即可实现控制模块与显示模块之间不同高低电平的通信，避免了使用多个晶体管或芯片带来的复杂电路，结构简单，性价比高，延迟更低。

具体地，电源模块a包括第一电阻以及第一电源，第一电源与第一电阻的一端相连，第一电阻的另一端与基极相连；

电源模块b包括第二电阻以及第二电源，第二电源与第二电阻的一端相连，第二电阻的另一端与集电极相连；通过第一电源与第一电阻的配合，以及第二电源与第二电阻的配合，可为三极管的基极以及集电极提供电压。

需要理解的是，上述控制模块可控制显示模块的具体显示方式，该控制模块与显示模块的具体结构及二者的配合关系具有多种，为现有技术，此处不再过多赘述；后文以借助单片机实现对显示模块的控制为例(参考液晶显示编码器)进行简单说明；

具体地，控制模块包括单片机U4以及控制器，显示模块包括单片机U1以及LCD屏(Liquid Crystal Display：液晶显示屏)，其中，

集电极与单片机U1的一端相连，单片机U1的另一端与LCD屏相连；

发射极与单片机U4的一端相连，单片机U4的另一端与控制器相连；控制器可通过单片机U4发送电平信号至三极管的发射极中，并通过三极管的集电极传送电平信号至单片机U1上，实现利用单片机U1控制LCD屏的显示。

具体地，此处请参考图3所示，单片机U1采用型号HT1621的单片机，其包括CS1接口、DATA1接口、WR1接口、电源接口VDD、地线接口、4个通信接口COM以及32个信号接口SEG、RD接口、VSS接口、OSCO接口、OSCI接口、VLCD接口、VDD接口、IRQ接口、BZ接口；

此处请结合图3以及图7所示，上述LCD屏中4个通信接口COM分别与单片机U1中的四个通信接口COM一一对应相接；LCD屏中的32个信号接口SEG分别与单片机U1中的32个信号接口SEG一一对应相接，通过单片机U1控制上述各SEG接口的通断，进而实现LCD屏上的多个晶体管的控制，单片机U1的电源接口VDD接入有5V的直流电源；

此处请结合图4以及图6所示，单片机U4采用型号为CA51F353P6的单片机，其包括电源接口VDD、地线接口GND、WR接口、CS接口、DATA接口、TX接口、RX接口、RST接口、SCL、SDA、INT接口、CHARG接口、VBAT接口、CHEEK1接口、CHEEK2接口、POWER接口、LEDback接口、DCOC1接口、DISC1接口、DISC2接口、DRV2B接口、DRV2A接口以及DCOC2接口；

控制器包括触摸屏控制器，其包括电源接口VDD、地线接口GND、TX接口、RX接口、RST接口、SCL接口、SDA接口以及INT接口；将控制器上的RX接口、RST接口、SCL接口、SDA接口以及INT接口分别对应与单片机U4上的RX接口、RST接口、SCL接口、SDA接口以及INT接口相接进而实现通过控制上述触摸屏控制器，实现对单片机U4的不同信号输入，进而改变单片机U4的不同信号输出，考虑到触摸控制屏的工作电压为3V，此时，触摸控制屏以及单片机U4的电源接口VDD均接入有3V的直流电源；上述触摸屏控制器的具体结构及其实现方式为现有技术，此处不再赘述；

单片机U4的LEDback接口接入LED背光显示灯作为发光源；

具体地，此处参考图2所示，单片机U4的LEDback接口通过阻值为1K的电阻接入至另一三极管Q19的基极，该三极管Q19的发射极的通过阻值为20K的电阻与基极相连，并接地设置，同时，三极管Q19的集电极则通过LED液晶背光灯接入有电源；此时，通过单片机U4控制LEDback线路输入信号电流，即可控制三极管Q19的集电极响应上述信号电流并输出更大的电流进而激活LED液晶背光灯；

上述LED背光显示灯的接入方式及其具体结构为现有技术，可参考各电脑显示屏的LED背光线路，此处不再过多赘述。

进一步的，为增加单片机U1以及单片机U4之间更多的高低电平信号传输，三极管包括第一三极管Q20、第二三极管Q21以及第三三极管Q22，电源模块a分别与三个三极管的基极相连；电源模块b分别与三个三极管的集电极相连；通过增加三极管的数量，进而实现增加单片机U1以及单片机U4之间高低电平的通信接口；

具体地，单片机U4中的DATA接口与第一三极管Q20中的发射极相连，CS接口与第二三极管Q21中的发射极相连，WR接口与第三三极管Q22中的发射极相连；

单片机U1的DATA1接口与第一三极管Q20中的集电极相连，CS1接口与第二三极管Q21中的集电极相连，WR1接口与第三三极管Q22中的集电极相连；

在上述结构中，当控制器控制单片机U4中的DATA接口、CS接口以及WR接口对三个三极管中的发射极输出电平信号时，即可分别通过三个三极管中的集电极响应上述电平信号，进而通过与分别该三个集电极相连DATA1接口、WR1接口以及CS1接口，实现控制LCD屏显示的功能。

进一步的，为减少电源的数量节约成本，第一电源还与单片机U4以及控制器相连；即本实施例中采用同一个第一电源，为单片机U4、触摸屏控制器以及各三极管中的基极供电；

第二电源与单片机U1相连；即本实施例中采用同一个第二电源，为单片机U1以及各三极管中的集电极供电；

相应的，第一电阻以及第二电阻的阻值为10K欧姆，第一电源的电压为3V，第二电源内的电压为5V。

此处请参考图5所示，本实施例中采用的三极管均为NPN三极管。

通过上述设置，在通信连接有LCD屏与控制器的两个单片机之间加入三极管，当单片机U4控制三极管的发射极输出高电平时，由于三极管基极具有3V的电压，该电压与单片机U4的工作电压及其DATA接口的输出电压一致，使三极管的基极与发射极之间不具有压差，使得三极管不导通，因三极管集电极接入有5V的高电压，此时，集电极同样呈现高电平；

当单片机U4控制三极管的发射极输出低电平时，三极管的基极与发射极之间存在压差，三极管导通，通过发射极拉低集电极的电压，此时，集电极同样呈现低电平；

通过上述方式，实现单片机U1与单片机U4之间不同电平的通信，可以简单、高效地实现高低电平的双向转换，进而通过控制器控制LCD屏的显示，其结构更为简单，延迟更低，成本投入更少。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种液晶显示用电平转换系统，其特征在于，包括：

三极管、电源模块a、电源模块b、显示模块及控制模块；

所述三极管包括发射极、集电极以及基极，其中，

所述电源模块a与所述基极相连；

所述电源模块b与所述集电极相连，所述集电极与所述显示模块相连；

所述发射极与所述控制模块相连。

2.根据权利要求1所述的一种液晶显示用电平转换系统，其特征在于：

所述电源模块a包括第一电阻以及第一电源，所述第一电源与所述第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端与所述基极相连；

所述电源模块b包括第二电阻以及第二电源，所述第二电源与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端与所述集电极相连。

3.根据权利要求2所述的一种液晶显示用电平转换系统，其特征在于：所述显示模块包括单片机U1与LCD屏，所述控制模块包括单片机U4与控制器，其中，

所述集电极与所述单片机U1的一端相连，所述单片机U1的另一端与所述LCD屏相连；

所述发射极与所述单片机U4的一端相连，所述单片机U4的另一端与所述控制器相连。

4.根据权利要求3所述的一种液晶显示用电平转换系统，其特征在于：所述三极管包括第一三极管Q20、第二三极管Q22以及第三三极管Q22，所述电源模块a分别与三个所述三极管的基极相连；所述电源模块b分别与三个所述三极管的集电极相连。

5.根据权利要求4所述的一种液晶显示用电平转换系统，其特征在于：

所述单片机U4的一端包括DATA接口、CS接口以及WR接口，其中，

所述DATA接口与所述第一三极管Q20中的发射极相连，所述CS接口与所述第二三极管Q21中的发射极相连，所述WR接口与所述第三三极管Q22中的发射极相连；

所述单片机U1的一端包括DATA1接口、CS1接口以及WR1接口，其中，

所述DATA1接口与所述第一三极管Q20中的集电极相连，所述CS1接口与所述第二三极管Q21中的集电极相连，所述WR1接口与所述第三三极管Q22中的集电极相连。

6.根据权利要求3所述的一种液晶显示用电平转换系统，其特征在于：所述第一电源还与所述单片机U4以及所述控制器相连。

7.根据权利要求6所述的一种液晶显示用电平转换系统，其特征在于：所述第一电源的电压为3V，所述第一电阻为10K欧姆。

8.根据权利要求3所述的一种液晶显示用电平转换系统，其特征在于：所述第二电源还与所述单片机U1相连。

9.根据权利要求8所述的一种液晶显示用电平转换系统，其特征在于：所述第二电源的电压为5V，所述第二电阻为10K欧姆。

10.根据权利要求1至9任一项所述的一种液晶显示用电平转换系统，其特征在于：所述三极管为NPN三极管。