专利名称：用于电子式电能表的液晶显示管理电路的制作方法
技术领域：
用于电子式电能表的液晶显示管理电路技术领域[0001]本实用新型涉及一种用于电子式电能表的液晶显示管理电路。
技术背景[0002]随着近些年来中国经济的飞速发展，国家的用电量与日俱增，而电能表作为电 能量的度量器具也在不断改进，由传统的模拟电度表变为了电子式电能表。然而，现有 的电子式电能表的液晶背光亮度是通过调节限流电阻的大小来实现的，当限流电阻确定 了，那么亮度就固定了，若要调节其亮度，只有通过更换限流电阻来实现，从而使其液 晶背光亮度调节不灵活，且现有的电子式电能表的液晶显示模块的电源管理不可靠，其 液晶显示对比度也不可以根据温度的变化而自动调节，而且现有的电子式电能表的液晶 显示模块大多采用字段式的液晶显示和低分辨率点阵液晶显示方案，字段式液晶显示是 根据产品的具体需求来进行设计，待显示的内容固化在液晶显示屏上，不能改变，而低 分辨率液晶很难对图形界面进行显示。实用新型内容[0003]本实用新型的目的在于提供一种液晶背光亮度能灵活控制的用于电子式电能表 液晶显示管理电路。[0004]本实用新型提供的这种用于电子式电能表的液晶显示管理电路，包括主处理器 模块、液晶显示模块和电平转换芯片、液晶背光亮度控制电路、液晶显示模块电源管理 电路和显示对比度自动调节电路，所述液晶背光亮度控制电路主要包括一三极管Q5和一 场效应管Q4，所述三极管Q5的基极通过一电阻及所述电平转换芯片与所述主处理器模 块的脉冲宽度调制引脚输出接口连接，其发射极接地，其集电极通过一电阻与所述场效 应管Q4的栅极连接，所述场效应管Q4的源极通过一电阻与电源连接，其漏极与所述液 晶显示模块的背光电源接口连接。[0005]为实现电子式电能表液晶显示模块的电源能得到可靠管理的目的，所述液晶显 示模块电源管理电路主要包括一三极管Q3和一场效应管Q2，所述三极管Q3的基极通过 一电阻及所述电平转换芯片与所述主处理器模块的I/O输出引脚连接，其发射极接地， 其集电极通过一电阻电源连接，通过一电阻与所述场效应管Q2的栅极连接，所述场效应 管Q2的源极接于电源，其漏极接于所述液晶显示模块的主电源接口。[0006]为实现电子式电能表的显示对比度可自动调节的目的，所述显示对比度自动调 节电路包括第一分压电阻和第二分压电阻，其中第二分压电阻采用负温度系数电阻，所 述第一分压电阻的一端与所述第二分压电阻的一端串联，其另一端与所述液晶显示模块 的负电压输出引脚连接，所述第二分压电阻的一端与第一分压电阻的一端串联且与所述 液晶显示模块的对比度调节引脚连接，其另一端接地。[0007]为实现电子式电能表的显示内容多样化的目的，所述液晶显示模块采用汕头超 声公司提供的320X240单色高分辨率液晶显示模块LM8173，所述主处理器模块采用ATMEL (爱特梅尔)公司提供的32位高性能ARM9处理器AT91SAM9G20，所述电平 转换芯片采用SN74AVC16T245。[0008]本实用新型提供的这种用于电子式电能表的液晶显示管理电路使电子式电能表 的液晶背光亮度控制灵活，液晶显示模块的电源控制可靠，显示对比度可根据温度的变 化而自动调节，液晶显示内容多样化，有效地提高电子式电能表的人机交互效率，从而 提高了电子式电能表的整体品质。
[0009]图1为本实用新型的电路原理框图。[0010]图2为本实用新型的电路图。
具体实施方式
[0011]图1是本实用新型的电路原理框图，包括主处理器模块、液晶显示模块和电平 转换芯片、液晶显示模块电源管理电路、显示对比度自动调节电路和液晶背光亮度控 制电路，液晶显示模块采用汕头超声公司提供的320X240单色高分辨率液晶显示模块 LM8173，主处理器模块采用ATMEL (爱特梅尔)公司提供的32位高性能ARM9处理 器AT91SAM9G20，电平转换芯片采用SN74AVC16TM5。主处理器模块为液晶显示模块 提供32X32的微软雅黑字模和各种图形模型，并控制液晶显示模块进行屏幕的刷新和显 示。主处理器模块和液晶显示模块之间采用EBI总线方式进行连接，由于主处理器模块 的总线采用的是1.8V的电平，而液晶显示模块采用的是3.3V的电平，因此在主处理器模 块和液晶显示模块之间连有电平转换芯片SN74AVC16TM5，其DIR引脚用来控制数据流 方向，连接到主处理器模块的第M根地址线，高电平为主处理器从液晶显示模块读取数 据，低电平为主处理器向液晶显示模块写数据，液晶显示模块的片选信号CS连接到主处 理器模块的第二个地址选择块NCM上，液晶显示模块的命令/数据模式控制引脚RS连 接到主处理器模块的第23根地址线，高电平为命令模式，低电平为数据模式。[0012]图2是本实用新型的电路图，其中液晶背光亮度控制电路包括场效应管Q4,三极 管Q5,电阻R21、R22、R25，电容C^9、C32，电解电容C36，其中LCD_BLCB为主处 理器模块的一个脉冲宽度调制引脚输出接口，VLED+为液晶显示模块的背光电源接口， 用户可以通过软件设置脉冲宽度调制引脚输出接口的脉冲宽度来控制场效应管Q4的通 断，从而可以使电子式电能表的液晶显示模块的背光亮度能够得到灵活的控制。三极管 Q5是场效应管Q4的驱动管，使场效应管Q4能够完全截止或导通。LCD_BLCB为高电 平时，三极管Q5导通，从而三极管Q5的集电极为低电平，从而场效应管Q4的栅极为 低电平，场效应管Q4导通，从而电源通过电阻R22和场效应管Q4给液晶显示模块的背 光电源接口 VLED+供电；LCD_BLCB为低电平时，三极管Q5截止，电源通过电阻R25 和R21使场效应管Q4的栅极为高电平，场效应管Q4截止，液晶显示模块的背光电源接 口 VLED+不得电。R25是限流电阻，防止三极管Q5导通时，电源通过三极管Q5向地 短路，从而保护了三极管Q5和电源，C32是去耦电容，起滤波抗干扰作用，C36使电源 电压更稳定，(^9起抗干扰，防止场效应管Q4误动作。[0013]液晶显示模块的电源管理电路包括场效应管Q2,三极管Q3,电阻R14、R15、R8,电解电容C23，电容CM,(^6，其中LCD_VDD为液晶显示屏的电源接口，LCD_PWONB 为主处理器的I/O输出引脚，通过控制LCD_PWONB引脚来控制液晶显示模块的电源。 三极管Q3是场效应管Q2的驱动管，使场效应管Q2能够完全截止或导通。LCD_PWONB 输出高电平，三极管Q3导通，从而三极管Q3的集电极为低电平，从而场效应管Q2的栅 极为低电平，场效应管Q2导通，从而电源通过场效应管Q2给LCD_VDD供电；LCD_ PWONB输出低电平，三极管Q3截止，电源通过电阻R15和R8使场效应管Q2的栅极为 高电平，场效应管Q2截止，从而LCD_VDD没有得到供电。电阻R15是限流电阻，防 止三极管Q3导通时，电源通过三极管Q3向地短路，从而保护了三极管Q3和电源，CM 是去耦电容，起滤波抗干扰作用，C23使电压更稳定，(^6起抗干扰作用，防止场效应管 Q2误动作。[0014] 显示对比度自动调节电路包括第一分压电阻Rl和第二分压电阻VR1，其中第二 分压电阻VRl采用负温度系数电阻，该对比度自动调节电路能使液晶显示的对比度根据 外部环境温度的变化而自动调节，其中Vadj为液晶显示模块的对比度调节引脚，通过第 一分压电阻R1、第二分压电阻VRl来调节Vadj引脚的电压，从而调节液晶显示的对比 度的强弱，由于点阵式液晶有随着温度的降低，液晶显示对比度减弱，而第二分压电阻 VRl随着温度的降低电阻越大，因此随着温度的降低Vadj上的电压也相应提高，从而提 高液晶的显示对比度。
权利要求1.一种用于电子式电能表的液晶显示管理电路，包括主处理器模块、液晶显示模块 和电平转换芯片、液晶背光亮度控制电路、液晶显示模块电源管理电路和显示对比度自 动调节电路，其特征在于所述液晶背光亮度控制电路主要包括一三极管Q5和一场效应管 Q4,所述三极管Q5的基极通过一电阻及所述电平转换芯片与所述主处理器模块的脉冲宽 度调制引脚输出接口连接，其发射极接地，其集电极通过一电阻与所述场效应管Q4的栅 极连接，所述场效应管Q4的源极通过一电阻与电源连接，其漏极与所述液晶显示模块的 背光电源接口连接。
2.根据权利要求1所述的用于电子式电能表的液晶显示管理电路，其特征在于所述液 晶显示模块电源管理电路主要包括一三极管Q3和一场效应管Q2，所述三极管Q3的基极 通过一电阻及所述电平转换芯片与所述主处理器模块的I/O输出引脚连接，其发射极接 地，其集电极通过一电阻与电源连接，通过一电阻与所述场效应管Q2的栅极连接，所述 场效应管Q2的源极与电源连接，其漏极与所述液晶显示模块的主电源接口连接。
3.根据权利要求1所述的用于电子式电能表的液晶显示管理电路，其特征在于所述 显示对比度自动调节电路包括第一分压电阻(Rl)和第二分压电阻(VRl)，其中第 二分压电阻采用负温度系数电阻，所述第一分压电阻(Rl)的一端与所述第二分压电阻(VRl)的一端串联，其另一端与所述液晶显示模块的负电压输出引脚连接，所述第二 分压电阻(VRl)的一端与第一分压电阻(Rl)的一端串联且与所述液晶显示模块的对 比度调节引脚连接，其另一端接地。
4.根据权利要求1所述的用于电子式电能表的液晶显示管理电路，其特征在于所述液 晶显示模块采用汕头超声公司提供的320X240单色高分辨率液晶显示模块LM8173。
5.根据权利要求1所述的用于电子式电能表的液晶显示管理电路，其特征在于所述主 处理器模块采用爱特梅尔公司提供的32位高性能ARM9处理器AT91SAM9G20。
6.根据权利要求1所述的用于电子式电能表的液晶显示管理电路，其特征在于所述电 平转换芯片采用SN74AVC16T245。
专利摘要本实用新型公开了一种用于电子式电能表的液晶显示管理电路，包括主处理器模块、液晶显示模块和电平转换芯片、液晶背光亮度控制电路、液晶显示模块电源管理电路和显示对比度自动调节电路，所述液晶背光亮度控制电路由所述主处理器模块的脉冲宽度调制引脚控制，所述液晶显示模块电源管理电路由所述主处理器控制场效应管的通断来控制，所述显示对比度自动调节电路由负温度系数电阻根据温度变化而自动调节，所述液晶显示模块采用高分辨率液晶显示模块，使电子式电能表的液晶背光亮度控制灵活，液晶显示模块的电源控制可靠，显示对比度根据温度变化而自动调节，显示内容多样化，有效提高了电子式电能表的人机交互效率，从而提高了其整体品质。
文档编号G09G3/36GK201804538SQ201020500439
公开日2011年4月20日 申请日期2010年8月23日 优先权日2010年8月23日
发明者冯燕, 易龙强, 熊政 申请人:威胜集团有限公司