专利名称：带双通信接口的液晶显示模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子电路领域，主要用于液晶显示模块(LCM)的驱动电路。
背景技术：
随着电子产品的快速发展，对控制设备提出了更多要求，特别是人机交换设备，要求LCM (液晶显示模块)显示内容已经不是简单的显示几行字，而是画面更丰富，界面更友好，功能更强大的图形显示方式。一方面，现有的LCM的接口简单，无法适用于不同接口形式的上位机主机的通信方式,兼容性不够。另一方面当LCM的图形显示内容越多，传输数据量也将大幅的上升，这样会占用主机设备大量的软硬件资源，特别是普通的图形显示模块是不带字库的，设备的开发者将需要花大量的精力进行开发。
实用新型内容因此，本实用新型提出一种改进的液晶显示模块，具有SPI通信接口和RS232通信接口的双通信接口方式，可以方便地与PC、ARM、MCU等不同形式的上位机实现连机，另外，LCM通过自带的字库进行直接调用显示，而无需过多占用主机设备的软硬件资源。本实用新型采用如下技术方案实现带双通信接口的液晶显示模块，包括单片机控制电路、SPI通信接口电路、RS232通信接口电路、液晶屏驱动芯片、升压电路、液晶屏对比度控制电路、LED指示灯电路、串入并出移位寄存器、反相器、并入串出移位寄存器、按键面板、液晶屏，其中，SPI通信接口电路、RS232通信接口电路连接于单片机控制电路的数据接收端口，液晶屏驱动芯片连接于单片机控制电路的控制端口，液晶屏驱动芯片的驱动端口连接至液晶屏，液晶屏驱动芯片还连接至升压电路，升压电路连接于液晶屏对比度控制电路，液晶屏对比度控制电路的输出端口连接至液晶屏，单片机控制电路的控制端口连接于串入并出移位寄存器的输入端口，串入并出移位寄存器的输出端口连接于LED指示灯电路，按键面板连接于并入串出移位寄存器，并入串出移位寄存器连接至反相器，反相器的输出端口连接于单片机控制电路的输入端口。进一步的，所述的SPI通信接口电路是由SPI接口、缓冲器、串入并出移位寄存器顺次连接组成。进一步的，所述的RS232通信接口电路是由RS232接口和USART通信模块连接组成。进一步的，所述的单片机控制电路是ATMEGA64A单片机控制电路。本实用新型采用上述的技术方案，具有SPI通信接口和RS232通信接口的双通信接口方式，可以方便地与PC、ARM、MCU等不同形式的上位机实现连机，因此兼容性更佳。另夕卜，通过使用ATMEGA64A的大容量单片机，集合了液晶显示模块的底层驱动，内建ASCII字库，汉字字库，和用户自定义字库，使用简单的命令实现文本的显示和2D图形显示操作，能实现软件控制背光亮度和液晶显示屏的对比度。因而无需过多占用主机设备的软硬件资源，更加符合人机交换设备趋于远离主机控制的发展趋势。
图I是实施例的电路模块连接图。图2是实施例的部分电路原理图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。参阅图I，实施例的带双通信接口的液晶显示模块，包括ATMEGA64A单片机控制电路1、SPI通信接口电路12、RS232通信接口电路13、液晶屏驱动芯片2、升压电路3、液晶屏对比度控制电路4、LED指示灯电路6、串入并出移位寄存器7、反相器8、并入串出移位寄存器9、按键面板10、液晶屏5，其中，SPI通信接口电路12和RS232通信接口电路13连接于ATMEGA64A单片机控制电路I的数据接收端口，液晶屏驱动芯片2连接于ATMEGA64A单片机控制电路I的控制端口，液晶屏驱动芯片2的驱动端口连接至液晶屏5，液晶屏驱动芯片2还连接至升压电路3，升压电路3连接于液晶屏对比度控制电路4，液晶屏对比度控制电路4的输出端口连接至液晶屏5，ATMEGA64A单片机控制电路I的控制端口连接于串入并出移位寄存器7的输入端口，串入并出移位寄存器7的输出端口连接于LED指示灯电路6，按键面板10连接于并入串出移位寄存器9，并入串出移位寄存器9连接至反相器8，反相器8的输出端口连接于ATMEGA64A单片机控制电路I的输入端口。实施例的带双通信接口的液晶显示模块可以通过两个通信接口来控制同一个模块显示，当然实际应用当中只有其中一个通信端口在工作。其中，SPI通信接口电路12是由SPI接口 1201、缓冲器1202、串入并出移位寄存器1203顺次连接组成。RS232通信接口电路13是由RS232接口 1301和USART通信模块1302连接组成。串入并出移位寄存器7包括了第一串入并出移位寄存器单元701和第二串入并出移位寄存器单元702，第一串入并出移位寄存器单元701和第二串入并出移位寄存器单元702级联构成串入并出移位寄存器7。并入串出移位寄存器9包括了第一并入串出移位寄存器单元901、第二并入串出移位寄存器单元902、第三并入串出移位寄存器单元903，第一并入串出移位寄存器单元901、第二并入串出移位寄存器单元902、第三并入串出移位寄存器单元903级联构成并入串出移位寄存器9。参阅图2所示，该电路原理图是包括了 ATMEGA64A单片机控制电路I、LED指示灯电路6、串入并出移位寄存器7、反相器8、并入串出移位寄存器9、按键面板10、SPI通信接口电路12、RS232通信接口电路13部分的电路原理图。而液晶屏驱动芯片2、升压电路3、液晶屏对比度控制电路4采用现有电路实现。实施例中SPI通信接口电路12可以独立完成对液晶屏显示、LED指示灯显示、按键读取的功能控制，是由纯硬件完成控制。首先端口信号通过数据缓冲器UlO (74HCT125)进行电平转换和波形整形，然后分别传输给串入并出移位寄存器单元U3、U4、U9 (74HC595)，其起到的作用是将串行信号转成并行控制信号，分别控制显示模块和LED指示灯。在写以上信号的时候可以同时读取按键的操作情况。按键的读取电路由20个按键和反相器U5及并入串出移位寄存器单元U6、U7、U8 (74HC165)并口转串口 IC组成。[0018]实施例中RS232通信接口电路13主要由RS232串口芯片Ul (MAX232)再加上部分串口电路组成，上位机通过该接口电路提出一些简单，灵活又便于显示控制的指令，LCM可以方便的绘点，直线，矩形，圆，点阵图形等，方便上位机对显示模块的通信和显示控制。双通信接口工作方式的选择在实际使用中只有其中一套接口电路在工作，为了两种接口的电路不互相干扰，我们对电路进行了特殊处理。SPI接口 XlOl的PINll脚我们作为区分SPI通信接口电路和RS232通信接口电路工作的检测端口，电阻R47-R50配合数据缓冲器 UlO (74HCT125)，串入并出移位寄存器 U3 (74HCT595D)、MCU 芯片 U12 (ATMEGA64A)进行控制。SPI工作时，客户将通讯接口连接到SPI接口 X101，PINll接GND (0V)，通过电阻R48、R49分压，数据缓冲器UlO的Cl、C4端口为低电平，数据缓冲器工作。同时MCU芯片U12检测到低压信号，将其自身I/O 口转为高阻状态，并进入低功耗睡眠模式。由电阻R47，电阻R50，串入并出移位寄存器单元U3的13脚，来控制串入并出移位寄存器单元U3的输出 使能，由于电阻R47的下拉作用，在此时串入并出移位寄存器单元U3输出端口有效。RS232工作时，用户将通讯接口连接到RS232接口 X102，此时的SPI接口 XlOl的PINll不接，为空脚，由于电阻R49的上拉，数据缓冲器UlO的C1-C4端口为高电平，数据缓冲器UlO呈高阻状态。同时MCU芯片U12检测到高压信号，将其自身初始化进入工作状态。这时由MCU芯片U12完成对液晶屏的驱动控制，MCU芯片U12的42脚将设置为高电平由电阻R47、电阻R50，串入并出移位寄存器单元U3的13脚，来控制串入并出移位寄存器单元U3的输出使能，在此时串入并出移位寄存器单元U3的13脚为高电平使并行输出端口为高阻状态。这样在MCU芯片U12控制LED指示灯显示、按键读取的功能控制时，不会干扰IXD显
/Jn ο优选的实施例中的ATMEGA64A单片机控制电路I的ATMEGA64A芯片是大容量单片机，集合了液晶显示模块的底层驱动，内建ASCII字库，汉字字库，和用户自定义字库，使用简单的命令实现文本的显示和2D图形显示操作，不仅能实现软件控制背光亮度和液晶显示屏的对比度，还能扩展触摸功能。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
权利要求1.带双通信接口的液晶显示模块，包括单片机控制电路、SPI通信接口电路、RS232通信接口电路、液晶屏驱动芯片、升压电路、液晶屏对比度控制电路、LED指示灯电路、串入并出移位寄存器、反相器、并入串出移位寄存器、按键面板、液晶屏，其中，SPI通信接口电路、RS232通信接口电路连接于单片机控制电路的数据接收端口，液晶屏驱动芯片连接于单片机控制电路的控制端口，液晶屏驱动芯片的驱动端口连接至液晶屏，液晶屏驱动芯片还连接至升压电路，升压电路连接于液晶屏对比度控制电路，液晶屏对比度控制电路的输出端口连接至液晶屏，单片机控制电路的控制端口连接于串入并出移位寄存器的输入端口，串入并出移位寄存器的输出端口连接于LED指示灯电路，按键面板连接于并入串出移位寄存器，并入串出移位寄存器连接至反相器，反相器的输出端口连接于单片机控制电路的输入端口。
2.根据权利要求I所述的带双通信接口的液晶显示模块，其特征在于所述的SPI通信接口电路是由SPI接口、缓冲器、串入并出移位寄存器顺次连接组成。
3.根据权利要求I所述的带双通信接口的液晶显示模块，其特征在于所述的RS232通信接口电路是由RS232接口和USART通信模块连接组成。
4.根据权利要求I所述的带双通信接口的液晶显示模块，其特征在于所述的单片机控制电路是ATMEGA64A单片机控制电路。
专利摘要本实用新型涉及电子电路领域，主要用于液晶显示模块(LCM)的驱动电路。本实用新型的带双通信接口的液晶显示模块，包括单片机控制电路、SPI通信接口电路、RS232通信接口电路、液晶屏驱动芯片、升压电路、液晶屏对比度控制电路、LED指示灯电路、串入并出移位寄存器、反相器、并入串出移位寄存器、按键面板、液晶屏。本实用新型采用上述的技术方案，具有SPI通信接口和RS232通信接口的双通信接口方式，可以方便地与PC、ARM、MCU等不同形式的上位机实现连机，因此兼容性更佳。
文档编号G09G3/36GK202749070SQ20122041547
公开日2013年2月20日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者林金吉, 黄福星, 王凯 申请人:厦门高卓立光电有限公司