專利名稱：一種智能電子設備的液晶通用接口電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及工業(yè)控制領域使用LCD的智能電子設備的液晶的通用接口電路。
背景技術：
工業(yè)控制領域使用的智能電子設備，很多都有液晶顯示，目前主流帶控制器的液 晶有5V或3. 3V供電，有采用并行數(shù)據(jù)接口的液晶，也有采用串行數(shù)據(jù)接口的液晶，每當選 擇了不同的液晶型號，都要涉及中央處理器(CPU)主板的重新設計，造成CPU主板品種多， 批量小?，F(xiàn)有很多智能電子設備，采用總線方式訪問并行接口液晶。因為是高速瞬變信號， 如果有強干擾，可能會引起瞬變信號的畸變，造成液晶的顯示出錯，使得液晶的抗干擾能力 不強。另外，一些響應速度比較慢的液晶本身要求不能采用總線訪問方式。目前很多CPU與液晶I/O管腳存在5V與3. 3V的電平匹配問題，需要增加電平轉 換芯片，或使用74ALVC245等總線驅動芯片，這增加了液晶接口的成本與復雜性。因此，在這些領域有必要設計一種并行數(shù)據(jù)接口液晶、串行數(shù)據(jù)接口液晶的通用 接口電路。
發(fā)明內容發(fā)明目的本實用新型為解決上述問題，提出了一種適應不同供電電源的并行或 串行液晶的通用接口電路，消除了由于液晶型號變化而必須重新設計CPU板弊端。本實用新型是通過以下技術方案解決上述技術問題的一種智能電子設備的液晶 通用接口電路，它包括I/O端口帶有開漏輸出功能的中央處理器，中央處理器的管腳分別 與接插件連接，接插件通過液晶接插件與液晶控制器連接。本實用新型中，中央處理器的管腳分別通過上拉電阻與接插件連接，上拉電阻與 電源連接；所述的中央處理器有十六個通用管腳接口，一號管腳接口、二號管腳接口、三號 管腳接口、四號管腳接口、五號管腳接口、六號管腳接口、七號管腳接口和八號管腳接口依 次通過十六號上拉電阻、十五號上拉電阻、十四號上拉電阻、十三號上拉電阻、十二號上拉 電阻、十一號上拉電阻、十號上拉電阻、九號上拉電阻與接插件連接，接插件通過液晶接插 件與液晶控制器的并行數(shù)據(jù)接口連接；九號管腳接口通過八號上拉電阻與接插件連接，接 插件通過液晶接插件與液晶控制器的背光燈顯示控制線接口相連；十號管腳接口通過七 號上拉電阻與接插件連接，接插件通過液晶接插件與液晶控制器的備用液晶控制線接口相 連；十一號管腳接口通過六號上拉電阻與接插件連接，接插件通過液晶接插件與液晶控制 器的液晶復位接口相連；十二號管腳接口通過五號上拉電阻與接插件連接，接插件通過液 晶接插件與液晶控制器的二號控制線接口相連；十三號管腳接口通過四號上拉電阻與接插 件連接，接插件通過液晶接插件與液晶控制器的一號控制線接口相連；十四號管腳接口通 過三號上拉電阻與接插件連接，接插件通過液晶接插件與液晶控制器的片選信號線接口相 連；十五號管腳接口通過二號上拉電阻與接插件連接，接插件通過液晶接插件與液晶控制器的讀信號線接口相連；十六號管腳接口通過一號上拉電阻與接插件連接，接插件通過液 晶接插件與液晶控制器寫信號線接口相連。本實用新型與現(xiàn)在技術相比具有以下優(yōu)點1.本實用新型的液晶通用接口電路只有幾個上拉電阻，硬件成本極低；2.大大減少了外圍器件數(shù)量，降低了系統(tǒng)成本、降低了系統(tǒng)復雜程度，提高了設備 的抗干擾能力；3. CPU板信號線的連接必須通過接插件轉接，這樣液晶型號有更改，只要修改安裝 液晶的顯示板，CPU板可以做到通用，根據(jù)不同的液晶，只需要調整軟件的液晶驅動程序，減 少了 CPU印制板的重復設計，避免資源的浪費；4.本設計由于采用I/O信號來訪問液晶，就可以通過控制I/O信號的延時，來適應 高速或慢速的液晶。

圖1為以Microchip公司的dsPIC33系列的芯片和三星液晶控制器連接的并行液 晶的接口電路圖。圖2為插接件X3的連接示意圖。圖3是液晶接插件Xl的連接圖。圖4為液晶控制器X2的連接示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做更進一步的解釋。圖1、2是以Microchip公司的dsPIC33系列的芯片和三星液晶控制器為例來說明 并行液晶的接口設計，如果是PIC24H系列芯片或其它家的GPIO管腳具有開漏輸出功能的 CPU都可以按此連接。對于不同類型的并行接口液晶，也就是這些I/O管腳控制邏輯有所不 同，這只是液晶驅動程序要有所調整，但不影響CPU板的硬件設計。本實用新型的智能電子設備的液晶通用接口電路包括I/O端口帶有開漏輸出功 能的中央處理器(CPU)Ul，CPU的管腳分別通過上拉電阻與接插件X3連接，通過接插件X3 轉接；接插件X3通過液晶接插件Xl與液晶控制器X2連接。CPU選擇3. 3V供電的CPU，它 的GPIO要求帶開漏輸出功能，管腳輸入電平支持5V，可以選擇Microchip公司的dsPIC33 系列、PIC24H系列等品種的CPU。中央處理器Ul有十六個通用管腳接口，一號管腳接口 RD0、二號管腳接口 RD1、三 號管腳接口 RD2、四號管腳接口 RD3、五號管腳接口 RD4、六號管腳接口 RD5、七號管腳接口 RD6和八號管腳接口 RD7依次通過十六號上拉電阻R16、十五號上拉電阻R15、十四號上拉 電阻R14、十三號上拉電阻R13、十二號上拉電阻R12、i^一號上拉電阻R11、十號上拉電阻 RlO、九號上拉電阻R9與接插件X3的B5腳、A5腳、B6腳、A6腳、B7腳、A7腳、B8腳、A8腳 連接；接插件X3的B5腳、A5腳、B6腳、A6腳、B7腳、A7腳、B8腳和A8腳分別與液晶接插件 Xl的B5腳、A5腳、B6腳、A6腳、B7腳、A7腳、B8腳和A8腳相連；液晶接插件Xl的B5腳、 A5腳、B6腳、A6腳、B7腳、A7腳、B8腳和A8腳分別與液晶控制器X2的并行數(shù)據(jù)接口 MD0、 MD1、MD2、MD3、MD4、MD5、MD6 和 MD7，即 9 腳、10 腳、11 腳、12 腳、13 腳、14 腳、15 腳和 16 腳相連。中央處理器Ul的九號管腳接口 RD8通過八號上拉電阻R8與接插件X3的B4腳連 接，接插件X4的B4腳通過液晶接插件Xl的B4腳與液晶控制器X2的背光燈顯示控制線接 口 IXD-I04相連，IXD-I04接口通過可調電阻、信號驅動三極管VTl與液晶控制器X2的20 腳相連。考慮到使用信號驅動三極管VTl來控制液晶的背光燈，與信號驅動三極管VTl相 連的可調電阻用于調整液晶的對比度。中央處理器Ul的十號管腳接口 RD9通過七號上拉電阻R7與接插件X3的A4腳連 接，接插件X3的A4腳通過液晶接插件Xl的A4腳與液晶控制器X2的備用液晶控制線接口 LCD-I03相連。采用16個I/O管腳以I/O方式訪問液晶，為考慮與各種并行接口的液晶接 口，還預留了十號管腳接口 RD9。液晶接插件Xl的A4腳在本液晶中沒有使用，預留給其它 型號液晶使用，比如有的液晶有BUSY “忙”信號線，可以使用A4腳與之相連。中央處理器Ul的十一號管腳接口 RDlO通過六號上拉電阻R6與接插件X3的B2腳 連接，接插件X3通過液晶接插件Xl的B2腳與液晶控制器X2的液晶復位接口 LRST，即17 腳相連。采用LRST管腳控制液晶的復位信號，這樣在需要時可以使用I/O控制方式復位液
曰
曰曰°中央處理器Ul的十二號管腳接口 RDll通過五號上拉電阻R5與接插件X3的B3 腳連接，接插件X3的B3腳通過液晶接插件Xl的的B3腳與液晶控制器X2的二號控制線接 口 LCD-I02，即8腳相連。中央處理器Ul的十三號管腳接口 RD12通過四號上拉電阻R4與接插件X3的A3 腳連接，接插件X3的A3腳通過液晶接插件Xl的A3腳與液晶控制器X2的一號控制線接口 LCD-皿，即2腳相連。中央處理器Ul的十四號管腳接口 RD13通過三號上拉電阻R3與接插件X3的A2腳 連接，接插件X3的A2腳通過液晶接插件Xl的A2腳與液晶控制器X2的片選信號線接口 CSLCDjP 1腳相連。中央處理器Ul的十五號管腳接口 RD14通過二號上拉電阻R2與接插件X3的Bl腳 連接，接插件X3的Bl腳通過液晶接插件Xl的Bl腳與液晶控制器X2的讀信號線接口 MRD， 即6腳相連。中央處理器Ul的十六號管腳接口 RD15通過一號上拉電阻Rl與接插件X3的Al腳 連接，接插件X3的Al腳通過液晶接插件Xl的Al腳與液晶控制器X2的寫信號線接口 MWR， 即7腳相連。中央處理器Ul的十六個管腳接口分別還通過上拉電阻與+5V的電源連接。液晶 接插件Xl的A9腳、B9腳分別連接+5V電源，AlO腳、BlO腳分別接地。如圖3、4所示，液晶控制器X2的4腳接+5V電源，5腳通過一電阻與+5V電源相 連，電阻的另一端接地；19腳接+5V電源，3腳、18腳接地。由于CPU板與液晶顯示板是分 開的，圖1的CPU板通過接插件X3與圖3中的液晶接插件Xl相連，這樣就做到CPU板PCB 設計不改變，而適應各種帶控制器的液晶。串行液晶有兩種類型兩線式和三線式。兩線式有1個時鐘信號、1個數(shù)據(jù)信號； 三線式有1個時鐘信號、1個數(shù)據(jù)輸入信號、1個數(shù)據(jù)輸出信號。除此之外，串行液晶還有可 能有1個液晶的片選信號。由于其所需要的控制線、數(shù)據(jù)線更少，因此串行液晶最多使用4個I/O控制信號即可，而本設計中有16個I/O控制信號，完全能滿足串行液晶的需求。對于5V供電的液晶，CPU與液晶接口的16個GPIO管腳RD0-RD15的每個管腳都 要采用5V的上拉電阻(阻值采用4. 7ΚΩ) ,RD0-RD15分別和上拉電阻R16-R1相連，R1-R16 電阻另外一端與5V電源相連，這些信號線通過接插件X3轉接后，直接與液晶控制器X2對 應的信號線相連；在RD0-RD15端口輸出信號時，軟件將這些管腳配置為開漏輸出管腳，要 讀入信號時配置為輸入管腳，這樣就可以與5V液晶相連了。所選擇CPU的I/O管腳可以支 持5V電平的輸入信號，因此5V液晶的輸出信號就可以直接與CPU相連；又由于I/O管腳又 支持開漏輸出，因此通過5V的上拉電阻，可以支持5V的輸出信號，這樣就不需要電平轉換 芯片或起電平轉換作用的總線驅動器了，這不僅減少了硬件設計的復雜性，也降低了硬件 成本。對于3. 3V供電的液晶，則CPU與液晶接口的16個GPIO管腳RD0-RD15的每個管 腳上的5V上拉電阻都不焊接，這些信號線通過接插件3轉接，直接與液晶對應的信號線相 連；在RD0-RD15端口輸出信號時，軟件將這些管腳配置為普通的輸出管腳，要讀入信號時 配置為輸入管腳，這樣就可以與3. 3V液晶相連了。對于3. 3V液晶，由于CPU的I/O管腳可 以直接驅動，因此無需數(shù)據(jù)線上的上拉電阻。
權利要求1.一種智能電子設備的液晶通用接口電路，其特征在于它包括I/O端口帶有開漏輸 出功能的中央處理器，中央處理器的管腳分別與接插件連接，接插件通過液晶接插件與液 晶控制器連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種智能電子設備的液晶通用接口電路，其特征在于中央 處理器的管腳分別通過上拉電阻與接插件連接，上拉電阻與電源連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種智能電子設備的液晶通用接口電路，其特征在于所述 的中央處理器有十六個通用管腳接口，一號管腳接口、二號管腳接口、三號管腳接口、四號 管腳接口、五號管腳接口、六號管腳接口、七號管腳接口和八號管腳接口依次通過十六號上 拉電阻、十五號上拉電阻、十四號上拉電阻、十三號上拉電阻、十二號上拉電阻、十一號上拉 電阻、十號上拉電阻、九號上拉電阻與接插件連接，接插件通過液晶接插件與液晶控制器的 并行數(shù)據(jù)接口連接；九號管腳接口通過八號上拉電阻與接插件連接，接插件通過液晶接插件與液晶控制器 的背光燈顯示控制線接口相連；十號管腳接口通過七號上拉電阻與接插件連接，接插件通 過液晶接插件與液晶控制器的備用液晶控制線接口相連；十一號管腳接口通過六號上拉電 阻與接插件連接，接插件通過液晶接插件與液晶控制器的液晶復位接口相連；十二號管腳 接口通過五號上拉電阻與接插件連接，接插件通過液晶接插件與液晶控制器的二號控制線 接口相連；十三號管腳接口通過四號上拉電阻與接插件連接，接插件通過液晶接插件與液 晶控制器的一號控制線接口相連；十四號管腳接口通過三號上拉電阻與接插件連接，接插 件通過液晶接插件與液晶控制器的片選信號線接口相連；十五號管腳接口通過二號上拉電 阻與接插件連接，接插件通過液晶接插件與液晶控制器的讀信號線接口相連；十六號管腳 接口通過一號上拉電阻與接插件連接，接插件通過液晶接插件與液晶控制器寫信號線接口 相連。
專利摘要本實用新型公開了一種智能電子設備的液晶通用接口電路，它包括I/O端口帶有開漏輸出功能的中央處理器，中央處理器的管腳分別與接插件連接，接插件通過液晶接插件與液晶控制器連接。本實用新型的設計簡單可靠，成本低廉，可以實現(xiàn)一種CPU板只需要修改液晶顯示的驅動程序，就可適應各種不同的液晶，消除了由于液晶型號變化而必須重新設計CPU板弊端。
文檔編號G09G3/36GK201859640SQ201020554588
公開日2011年6月8日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權日2010年9月29日
發(fā)明者楊曉渝, 高明 申請人:南京安能電氣控制設備有限公司