多功能液晶模组控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种多功能液晶模组控制电路，包括主控芯片、电阻屏处理芯片、红外触摸屏放大电路、环境光采样检测电路、LED恒流源驱动电路、LED灯条接口、红外屏灯板接线端子、电子屏体接线端子，主控芯片的PWM输出端口与背光恒流源电路的PWMIN脚电连接，主控芯片的I2C接口与电阻屏处理芯片的SCL和SDA脚相连，主控芯片通过IO端口与红外屏灯板接线端子相连接，主控芯片还分别通过IO端口和AD采样端口与红外触摸屏放大电路连接，主控芯片还分别通过IO端口和AD采样端口与环境光采样电路连接。将LED背光恒流源驱动电路，红外触摸屏主控芯片、电阻屏处理芯片集成到一体，实现超小超薄加固型触摸显示模组。
【专利说明】多功能液晶模组控制电路
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种显示器控制电路，具体涉及一种多功能液晶模组控制电路。
【背景技术】 [0002]
[0003] 近年来带触摸功能的液晶显示器逐渐应用到越来越多的领域。液晶显示器的显示 部件是液晶模组，液晶模组就是普通触摸屏或者红外触摸屏加背光灯组件。带触摸功能的 液晶显示器分为电阻屏、投射电容屏、红外触摸屏等几大类，它们自身存在的优缺点：电阻 屏的原理是手指按压屏幕，双层屏幕间距离改变，导致屏幕电阻值改变，获得触摸信息。其 特点是屏幕是软屏，按下去有轻微的凹陷，需稍用力触摸，可用任何手写笔，但不支持多点 触控。而投射电容屏是手指接触与屏幕形成电容，手指和屏幕之间的电容改变来获得触摸 信息。投射电容屏特点是屏幕是硬屏，触摸灵敏，不用用力按压屏幕，支持多点触摸，但只能 用手指触摸。红外触摸屏原理是在通过屏幕表面的红外发射管和接收管一一对应形成交 叉的红外线矩阵，根据物体触摸屏幕时判断触摸点位置，红外触摸屏一般应用在大中尺寸 的显示设备上，不受电流、电压、静电干扰，适宜恶劣的环境条件。
[0004] 目前，针对三种形式的触摸屏采用不同的驱动和控制电路控制，驱动电路、红外触 摸屏主控芯片、电阻屏处理芯片是分开在不同的PCB板上的。在触摸屏生产装配的过程中， 想要将LED背光恒流源驱动电路、红外触摸屏主控芯片、电阻屏处理芯片这三块硬件电路 集成并安装在很小的芯片位置存在很多难题。为了实现超小超薄加固型触摸显示模组，将 LED背光恒流源驱动电路，红外触摸屏主控芯片、电阻屏处理芯片集成到一体，并实现触摸 显示模组多功能、智能化成为了目前急需解决的一个难题。
【发明内容】
[0005] 针对上述情况，本实用新型提供一种多功能液晶模组控制电路，实现超小超薄加 固型触摸显示模组，将LED背光恒流源驱动电路，红外触摸屏主控芯片、电阻屏处理芯片集 成到一体，并实现触摸显示模组多功能、智能化，实现更小更薄，并使触摸显示模组适应多 种触摸屏的要求。
[0006] 为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
[0007] 参见图1，多功能液晶模组控制电路，包括主控芯片、电阻屏处理芯片、红外触摸屏 放大电路、环境光采样检测电路、LED恒流源驱动电路、LED灯条接口、红外屏灯板接线端 子、电阻屏体接线端子、USB接口和RS232接口，主控芯片的PWM输出端口与背光恒流源电 路的PWMIN脚电连接，主控芯片的I2C接口与电阻屏处理芯片的SCL和SDA脚相连，主控芯 片通过10端口与红外屏灯板接线端子相连接，主控芯片通过10端口和AD采样端口与红外 触摸屏放大电路连接，主控芯片通过10端口和AD采样端口与环境光采样电路连接，主控芯 片的USB端口与外部USB接口连接，主控芯片的USART端口与外部RS232接口连接。
[0008] 参见图3,所述主控芯片选择STM32F103芯片，其中PC13 口为PWM输出口，用来连 接背光恒流源电路LTC3783的PWMIN脚，作用是进行PWM调光。PB10和PB11为I2C接口， 并与电阻屏处理芯片ETP-CP-ETR4000-EG01的SCL和SDA脚相连，SCL和SDA脚的作用是将 电阻屏识别的触摸点数据发送给主控芯片。主控芯片的PB0、PB1、PB3?PB9为普通10 口与 红外屏灯板接线端子相连来驱动红外触摸屏灯板工作。主控芯片的ΡΑ2~ΡΑ5为普通10 口， ΡΑΟ为AD采样端口，ΡΑ2~ΡΑ5端口分别连接红外触摸屏放大电路。主控芯片的ΡΑ9、ΡΑ10为 USART接口，ΡΑ9、ΡΑΙΟ可以将触摸点坐标数据发送给MAX3221转换成RS232接口电平，并 送至RS232接口。主控芯片的ΡΑ11、ΡΑ12为USB端口，主控芯片通过ΡΑ11、ΡΑ12端口将触 摸点坐标数据发送至USB接口，进而发送给主机。主控芯片的PA6~PA8、PA15为普通10 口， PA1为AD采样端口，PA6~PA8与PA15连接环境光检测电路。（其中所叙述到的PWM调光、电 阻屏触摸点数据识别及传输、电平转换、环境光采样信号选择均通过电路本身硬件及连接 关系实现，不涉及软件程序，叙述形式只是为了便于本领域技术人员理解该电路系统工作 原理）
[0009] 参见图2,所述的环境光检测电路，U1为型号为74HC4051的模拟开关，74HC4051 的模拟开关的第13,第14,第15脚连接每组8个接收管阵列的第3,第6,第8个接收管信 号采样端。主控芯片通过PA13端口、PA6~PA8端口与环境光检测电路的第6、第9、第10、第 11脚连接。
[0010] 参见图4,所述的红外触摸屏放大电路中的U6为型号为74HC4051的模拟开关，U30 为AD8694运算放大器，红外触摸屏接收管阵列的每组8个接收管的信号采样端j(Tj7通过 与红外屏灯板接线端子通过数据线连接，并通过运算放大器AD8694经过两级放大，AD8694 运算放大器的s(Ts3为放大电路控制信号传输数据线，s(Ts3与主控芯片连接。
[0011] 参见图5-图6,所述的电阻屏信号处理芯片，U32为ETP-CP-ETR4000-EG01电阻 屏信号处理芯片，JP2为控制器与电阻屏体接口。U32将9脚和15脚为I2C接口的SDA和 SCL，此两端口与主控芯片电连接，从而将触摸点坐标数据通过数据线传输给主控芯片U20。 主控芯片将电阻屏处理芯片送来的数据进行处理，并通过USB或者RS232接口传给上位机。 (数据处理和运算为芯片本身实现，芯片购买得到，本实用新型仅保护其连接关系，不涉及 软件功能）
[0012] 参见图7,所述LED恒流源驱动电路包括U11为型号为LTC3783恒流源芯片，J4为 LED背光接口。PC13 口为PWM信号输出口。该电路是典型的SEPIC型恒流源驱动电路，主 控芯片U20通过PC13端口连接背光恒流源电路Ul 1的PWMIN脚，进行PWM调光，从而控制 显不器的壳度。
[0013] 参见图8，U3为MAX3221串口转换芯片，J3为RS232输出接口。主控芯片的PA9、 PA10为USART端口，通过数据线将触摸点坐标数据发送给MAX3221转换成RS232接口电平， 并送至RS232接口 J3。（转换电平由MAX3221串口转换芯片完成，MAX3221串口转换芯片为 现有技术）
[0014] 参见图9, J4为USB输出接口。主控芯片的PA1UPA12为USB端口，通过数据线将 触摸点坐标数据发送给USB接口 J4。
[0015] 本实用新型的有益效果是，提供一种超小超薄加固型触摸显示模组，将LED背光 恒流源驱动电路，红外触摸屏主控芯片、电阻屏处理芯片集成到一体，实现更小更薄，并使 触摸显示模组适应多种触摸屏的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型的结构框图。
[0017] 图2为环境光检测电路的电路图。
[0018] 图3为主控芯片的排线图。
[0019] 图4为红外触摸屏放大电路的电路图。
[0020] 图5为电阻屏处理芯片的接线图。
[0021] 图6为电阻屏处理芯片与电阻屏体连接部分的电路图。
[0022] 图7为LED恒流源驱动电路的电路图。
[0023] 图8为RS232接口与主控芯片连接部分的电路图。
[0024] 图9为USB接口与主控芯片连接部分的电路图。
【具体实施方式】
[0025] 为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0026] 参见图1，多功能液晶模组控制电路，包括主控芯片、电阻屏处理芯片、红外触摸屏 放大电路、环境光采样检测电路、LED恒流源驱动电路、LED灯条接口、红外屏灯板接线端 子、电阻屏体接线端子、USB接口和RS232接口，主控芯片的PWM输出端口与背光恒流源电 路的PWMIN脚电连接，主控芯片的I2C接口与电阻屏处理芯片的SCL和SDA脚相连，主控芯 片通过10端口与红外屏灯板接线端子相连接，主控芯片通过10端口和AD采样端口与红外 触摸屏放大电路连接，主控芯片通过10端口和AD采样端口与环境光采样电路连接，主控芯 片的USB端口与外部USB接口连接，主控芯片的USART端口与外部RS232接口连接。
[0027] 参见图3,所述主控芯片选择STM32F103芯片，其中PC13 口为PWM输出口，用来连 接背光恒流源电路LTC3783的PWMIN脚，作用是进行PWM调光。PB10和PB11为I2C接口， 并与电阻屏处理芯片ETP-CP-ETR4000-EG01的SCL和SDA脚相连，SCL和SDA脚的作用是将 电阻屏识别的触摸点数据发送给主控芯片。主控芯片的PB0、PB1、PB3?PB9为普通10 口与 红外屏灯板接线端子相连来驱动红外触摸屏灯板工作。主控芯片的PA2~PA5为普通10 口， ΡΑ0为AD采样端口，PA2~PA5端口分别连接红外触摸屏放大电路。主控芯片的PA9、PA10为 USART接口，PA9、PA10可以将触摸点坐标数据发送给MAX3221转换成RS232接口电平，并 送至RS232接口。主控芯片的ΡΑ11、ΡΑ12为USB端口，主控芯片通过ΡΑ11、ΡΑ12端口将触 摸点坐标数据发送至USB接口。主控芯片的PA6~PA8、PA15为普通10 口，PA1为AD采样端 口，PA6~PA8与PA15连接环境光检测电路。（其中所叙述到的PWM调光、电阻屏触摸点数据 识别及传输、电平转换、环境光采样信号选择均通过电路本身硬件及连接关系实现，不涉及 软件程序，叙述形式只是为了便于本领域技术人员理解该电路系统工作原理）
[0028] 参见图2,所述的环境光检测电路，U1为型号为74HC4051的模拟开关，74HC4051 的模拟开关的第13,第14,第15脚连接每组8个接收管阵列的第3,第6,第8个接收管信 号采样端。主控芯片通过PA13端口、PA6~PA8端口与环境光检测电路的第6、第9、第10、第 11脚连接。
[0029] 参见图4,所述的红外触摸屏放大电路中的U6为型号为74HC4051的模拟开关，U30 为AD8694运算放大器，红外触摸屏接收管阵列的每组8个接收管的信号采样端j(Tj7通过 与红外屏灯板接线端子通过数据线连接，并通过运算放大器AD8694经过两级放大，AD8694 运算放大器的s(Ts3为放大电路控制信号传输数据线，s(Ts3与主控芯片连接。
[0030] 参见图5-图6,所述的电阻屏信号处理芯片，U32为ETP-CP-ETR4000-EG01电阻 屏信号处理芯片，JP2为控制器与电阻屏体接口。U32将9脚和15脚为I2C接口的SDA和 SCL，此两端口与主控芯片电连接，从而将触摸点坐标数据通过数据线传输给主控芯片U20。 主控芯片将电阻屏处理芯片送来的数据进行处理，并通过USB或者RS232接口传给上位机。 (数据处理和运算为芯片本身实现，芯片购买得到，本实用新型仅保护其连接关系，不涉及 软件功能）
[0031] 参见图7,所述LED恒流源驱动电路包括U11为型号为LTC3783恒流源芯片，J4为 LED背光接口。PC13 口为PWM信号输出口。该电路是典型的SEPIC型恒流源驱动电路，主 控芯片U20通过PC13端口连接背光恒流源电路Ul 1的PWMIN脚，进行PWM调光，从而控制 显不器的壳度。
[0032] 参见图8，U3为MAX3221串口转换芯片，J3为RS232输出接口。主控芯片的PA9、 PA10为USART端口，通过数据线将触摸点坐标数据发送给MAX3221转换成RS232接口电平， 并送至RS232接口 J3。（转换电平由MAX3221串口转换芯片完成，MAX3221串口转换芯片为 现有技术）
[0033] 参见图9, J4为USB输出接口。主控芯片的PA1UPA12为USB端口，通过数据线将 触摸点坐标数据发送给USB接口 J4。
[〇〇34] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各 种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求 的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【权利要求】
1.多功能液晶模组控制电路，包括主控芯片、电阻屏处理芯片、红外触摸屏放大电路、 环境光采样检测电路、LED恒流源驱动电路、LED灯条接口、红外屏灯板接线端子、电阻屏体 接线端子、USB接口和RS232接口，主控芯片的PWM输出端口与背光恒流源电路的PWMIN脚 电连接，主控芯片的I2C接口与电阻屏处理芯片的SCL和SDA脚相连，主控芯片通过10端 口与红外屏灯板接线端子相连接，主控芯片通过10端口和AD采样端口与红外触摸屏放大 电路连接，主控芯片通过10端口和AD采样端口与环境光采样电路连接，主控芯片的USB端 口与外部USB接口连接，主控芯片的USART接口与外部RS232接口连接。
【文档编号】G09G3/34GK203849979SQ201420197655
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】方亮, 刘军, 赵东洋 申请人:上海沐泽信息技术有限公司