专利名称：支持显示器单线驱动的商用收款机的制作方法
技术领域：
本发明属于商用收款机技术领域，具体地说，是涉及一种可以通过一条线缆完成 对显示器驱动控制的商用收款机的电路设计。
背景技术：
在目前大大小小的商场、超市及餐饮行业中，商用收款机被普遍使用。传统的商用 收款机，一台主机一般仅配置一台显示器，提供给收银人员使用，以查看消费者所购买或者 消费的商品项目及金额。随着商家活动的增加以及消费者需求的提升，目前的商用收款机 往往需要同时配置两台显示器一台主显，供收银员使用；一台客显，供消费者使用，比如 用来向消费者播放广告和商场优惠活动、显示消费者的消费金额、积分、或者在商场搞消费 满一定金额赠送礼品的活动时，消费者可以通过客显的触摸屏选择所要的礼品等等。现有的支持两台显示器的商用收款机，其驱动第二屏(一般为客显)显示的方式 主要是通过主机的LVDS或者VGA信号线外加外置供电电源的方式设计实现，即主机通过 LVDS或者VGA信号线传输视频信号至第二屏，以控制第二屏的显示内容；而第二屏所需的 供电电源则需要另设独立的适配器，将220V交流市电转换为显示器所需的工作电压，为第 二屏供电。采用这种显示器驱动设计方式，需要在第二屏上配置两根线缆，不仅接线操作繁 琐，而且线缆杂乱、不简洁。为了解决上述问题，有些收款机研发商选用USB线缆连接主机和第二屏，利用USB 总线具有传输5V直流电源的特性，通过USB线缆向第二屏传输信号和供电。但是，目前的 USB线缆可输出的供电电流很小，因此只能驱动小尺寸的屏幕显示，并且也无法通过USB信 号来同时控制触摸屏，以响应消费者的触摸操作。因此，也不适合在绝大多数商用收款机中 推广应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种支持显示器单线驱动的商用收款机，仅通过一根线缆 即可同时向显示器提供其所需的通讯信号和供电电源，无需外置独立电源，线路简洁。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现—种支持显示器单线驱动的商用收款机，包括主机、显示器和用于连接主机和显 示器的线缆；在所述线缆中集成有电源线和USB总线，线缆插头分上下两层设计，上层为电 源插头，下层为USB插头；在所述主机和显示器的壳体上均设置有与所述线缆插头相适配 的插座，主机通过所述线缆向显示器的内部电路输出供电电源并传递通讯信号。进一步的，在所述显示器的内部电路中包括电源逆变电路和信号处理电路；所述 电源逆变电路接收通过显示器插座输入的供电电源，逆变生成显示屏背光灯管所需的工作 电压，驱动背光灯管点亮；所述信号处理电路接收通过显示器插座输入的USB信号，进行格 式变换后，输出至显示屏显示图像。其中，在所述显示屏中包括液晶屏和触摸屏；在所述信号处理电路中包括USB HUB集线器和信号格式转换电路，所述USB HUB集线器的公共端子连接显示器插座的USB接口， 两路USB扩展端子分别与触摸屏电路和信号格式转换电路的USB接口一一对应连接，所述 信号格式转换电路将接收到的USB信号转换为液晶屏所支持的信号格式传输至所述的液晶屏。优选的，所述触摸屏电路优选设计成基于USB控制的电阻式压力感应电路，连接 所述的触摸屏，将压力感应信号转换为USB信号通过USB HUB集线器传输至显示器插座，进 而通过所述线缆传输至主机，以向主机传递用户的操作。为了满足不同接口类型液晶屏的连接要求，在所述信号格式转换电路中包括一颗 USB-DVI-I信号转换芯片，其USB接口连接USB HUB集线器的USB扩展端子，将接收到的USB 信号转换为DVI-I信号传输至液晶屏。其中，所述液晶屏可以是基于DVI-D接口的液晶屏，也可以是基于VGA接口的液晶屏。进一步的，在所述信号格式转换电路中还包括EEPR0M和DDR内存芯片，在所述 EEPR0M中存储有用于在USB-DVI-I信号转换芯片上运行的程序代码和不同液晶屏的配置 信息，通过I2C总线与USB-DVI-I信号转换芯片相连接；DDR内存芯片通过DDR总线连接所 述的USB-DVI-I信号转换芯片，USB-DVI-I信号转换芯片在上电开始后，将保存在EEPR0M中 的数据读入到DDR内存芯片中，以便在后续的信号转换过程中能够被快速地执行，进而使 不同型号的液晶屏都能达到最佳的显示效果。又进一步的，在所述信号处理电路中还包括用于将通过显示器插座的USB接口接 入的+5V直流电源转换为信号处理电路中各功能模块所需工作电源的稳压电路。再进一步的，在所述线缆插头中，USB插头包括+5V电源管脚、差分数据管脚和信 号地管脚；电源插头包括+12V电源管脚、电源地管脚和机壳地。更进一步的，所述商用收款机包括主显和客显两台显示器，其中，优选将客显通过 所述的线缆连接主机。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是本发明的商用收款机只需通过一 根线缆即可驱动显示器运行，无需外置电源，线路简单，能够驱动大尺寸屏幕显示，且同时 支持对触摸屏的驱动和控制。结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更 加清楚。
图1是本发明所提出的商用收款机所采用的P0WER-USB线缆的其中一端结构图；图2是图1所示线缆的插头结构图；图3是基于图1所示线缆的商用收款机的系统架构图；图4是图3中信号格式转换电路的一种实施例的电路原理图；图5是图4中USB-DVI-I信号转换芯片与存储器的连接电路原理图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细地说明。
本发明为了简化商用收款机的主机与显示器之间的连线，特别是主机与第二屏 (客显)之间的连线，设计了一种集成有电源线和USB总线的一体式结构的线缆，以下称 其为P0WER-USB线缆。与此同时，在商用收款机的主机和显示器的壳体上均设置了与所述 P0WER-USB线缆的插头相适配的插座。在使用商用收款机时，只需将所述P0WER-USB线缆插 接到主机与显示器的插座上，主机通过P0WER-USB线缆既可向显示器输出供电电源，又能 传递通讯信号，进而通过显示器的内部电路完成对显示屏的驱动控制。下面通过一个具体的实施例来详细阐述所述商用收款机的具体结构及其工作原 理。实施例一，参见图1所示，本实施例的P0WER-USB线缆将连接在传输线101两端的 线缆插头102分上下两层设计，上层为电源插头103，下层为USB插头104。其中，电源插头 103可以用来传输+12V或者+24V的直流电源，以作为逆变器的输入电压，经逆变生成显示 屏背光灯管所需的工作电压，驱动背光灯管点亮。整个线缆插头102可以设计12个管脚， 如表1所示的管脚定义。其中，管脚1-4为USB插头104中的4个管脚，分别定义为+5V电 源管脚、差分数据管脚USB_DATA-、USB_DATA+和信号地管脚GND ；管脚5_12为电源插头103 中的8个管脚，其中，5和8管脚定义为电源地管脚GND_P0WER、6和7管脚定义为+12V/24V 电源管脚、9-12管脚定义为机壳地GND_CHASSIS。参见图2所示的管脚分布结构图。
权利要求
一种支持显示器单线驱动的商用收款机，包括主机、显示器和用于连接主机和显示器的线缆；其特征在于在所述线缆中集成有电源线和USB总线，线缆插头分上下两层设计，上层为电源插头，下层为USB插头；在所述主机和显示器的壳体上均设置有与所述线缆插头相适配的插座，主机通过所述线缆向显示器的内部电路输出供电电源并传递通讯信号。
2.根据权利要求1所述的商用收款机，其特征在于在所述显示器的内部电路中包括 电源逆变电路和信号处理电路；所述电源逆变电路接收通过显示器插座输入的供电电源， 逆变生成显示屏背光灯管所需的工作电压，驱动背光灯管点亮；所述信号处理电路接收通 过显示器插座输入的USB信号，进行格式变换后，输出至显示屏显示图像。
3.根据权利要求2所述的商用收款机，其特征在于在所述显示屏中包括液晶屏和触 摸屏；在所述信号处理电路中包括USB HUB集线器和信号格式转换电路，所述USB HUB集线 器的公共端子连接显示器插座的USB接口，两路USB扩展端子分别与触摸屏电路和信号格 式转换电路的USB接口一一对应连接，所述信号格式转换电路将接收到的USB信号转换为 液晶屏所支持的信号格式传输至所述的液晶屏。
4.根据权利要求3所述的商用收款机，其特征在于所述触摸屏电路为基于USB控制 的电阻式压力感应电路，连接所述的触摸屏，将压力感应信号转换为USB信号通过USB HUB 集线器传输至显示器插座，进而通过所述线缆传输至主机。
5.根据权利要求3所述的商用收款机，其特征在于在所述信号格式转换电路中包括 一颗USB-DVI-I信号转换芯片，其USB接口连接USB HUB集线器的USB扩展端子，将接收到 的USB信号转换为DVI-I信号传输至液晶屏。
6.根据权利要求5所述的商用收款机，其特征在于所述液晶屏为基于DVI-D接口或 者VGA接口的液晶屏。
7.根据权利要求5所述的商用收款机，其特征在于在所述信号格式转换电路中还包 括EEPR0M和DDR内存芯片，在所述EEPR0M中存储有用于在USB-DVI-I信号转换芯片上运 行的程序代码和不同液晶屏的配置信息，通过I2C总线与USB-DVI-I信号转换芯片相连接； DDR内存芯片通过DDR总线连接所述的USB-DVI-I信号转换芯片，USB-DVI-I信号转换芯片 在上电启动后，将保存在EEPR0M中的程序读入到DDR内存芯片中并运行。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的商用收款机，其特征在于在所述信号处理电 路中还包括用于将通过显示器插座的USB接口接入的+5V直流电源转换为信号处理电路中 各功能模块所需工作电源的稳压电路。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的商用收款机，其特征在于在所述线缆插头中， USB插头包括+5V电源管脚、差分数据管脚和信号地管脚；电源插头包括+12V电源管脚、电 源地管脚和机壳地。
10.根据权利要求9所述的商用收款机，其特征在于所述商用收款机包括主显和客显 两台显示器，其中客显通过所述的线缆连接主机。
全文摘要
本发明公开了一种支持显示器单线驱动的商用收款机，包括主机、显示器和用于连接主机和显示器的线缆；在所述线缆中集成有电源线和USB总线，线缆插头分上下两层设计，上层为电源插头，下层为USB插头；在所述主机和显示器的壳体上均设置有与所述线缆插头相适配的插座，主机通过所述线缆向显示器的内部电路输出供电电源并传递通讯信号。本发明的商用收款机只需通过一根线缆即可驱动显示器运行，无需外置电源，线路简单，能够驱动大尺寸屏幕显示，且同时支持对触摸屏的驱动和控制。
文档编号G07G1/12GK101950455SQ20101027276
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者战更青, 陈长亮 申请人:青岛海信智能商用设备有限公司