專利名稱：帶雙通信接口的液晶顯示模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子電路領(lǐng)域，主要用于液晶顯示模塊(LCM)的驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，對(duì)控制設(shè)備提出了更多要求，特別是人機(jī)交換設(shè)備，要求LCM (液晶顯示模塊)顯示內(nèi)容已經(jīng)不是簡(jiǎn)單的顯示幾行字，而是畫面更豐富，界面更友好，功能更強(qiáng)大的圖形顯示方式。一方面，現(xiàn)有的LCM的接口簡(jiǎn)單，無(wú)法適用于不同接口形式的上位機(jī)主機(jī)的通信方式,兼容性不夠。另一方面當(dāng)LCM的圖形顯示內(nèi)容越多，傳輸數(shù)據(jù)量也將大幅的上升，這樣會(huì)占用主機(jī)設(shè)備大量的軟硬件資源，特別是普通的圖形顯示模塊是不帶字庫(kù)的，設(shè)備的開發(fā)者將需要花大量的精力進(jìn)行開發(fā)。
實(shí)用新型內(nèi)容因此，本實(shí)用新型提出一種改進(jìn)的液晶顯示模塊，具有SPI通信接口和RS232通信接口的雙通信接口方式，可以方便地與PC、ARM、MCU等不同形式的上位機(jī)實(shí)現(xiàn)連機(jī)，另外，LCM通過自帶的字庫(kù)進(jìn)行直接調(diào)用顯示，而無(wú)需過多占用主機(jī)設(shè)備的軟硬件資源。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)帶雙通信接口的液晶顯示模塊，包括單片機(jī)控制電路、SPI通信接口電路、RS232通信接口電路、液晶屏驅(qū)動(dòng)芯片、升壓電路、液晶屏對(duì)比度控制電路、LED指示燈電路、串入并出移位寄存器、反相器、并入串出移位寄存器、按鍵面板、液晶屏，其中，SPI通信接口電路、RS232通信接口電路連接于單片機(jī)控制電路的數(shù)據(jù)接收端口，液晶屏驅(qū)動(dòng)芯片連接于單片機(jī)控制電路的控制端口，液晶屏驅(qū)動(dòng)芯片的驅(qū)動(dòng)端口連接至液晶屏，液晶屏驅(qū)動(dòng)芯片還連接至升壓電路，升壓電路連接于液晶屏對(duì)比度控制電路，液晶屏對(duì)比度控制電路的輸出端口連接至液晶屏，單片機(jī)控制電路的控制端口連接于串入并出移位寄存器的輸入端口，串入并出移位寄存器的輸出端口連接于LED指示燈電路，按鍵面板連接于并入串出移位寄存器，并入串出移位寄存器連接至反相器，反相器的輸出端口連接于單片機(jī)控制電路的輸入端口。進(jìn)一步的，所述的SPI通信接口電路是由SPI接口、緩沖器、串入并出移位寄存器順次連接組成。進(jìn)一步的，所述的RS232通信接口電路是由RS232接口和USART通信模塊連接組成。進(jìn)一步的，所述的單片機(jī)控制電路是ATMEGA64A單片機(jī)控制電路。本實(shí)用新型采用上述的技術(shù)方案，具有SPI通信接口和RS232通信接口的雙通信接口方式，可以方便地與PC、ARM、MCU等不同形式的上位機(jī)實(shí)現(xiàn)連機(jī)，因此兼容性更佳。另夕卜，通過使用ATMEGA64A的大容量單片機(jī)，集合了液晶顯示模塊的底層驅(qū)動(dòng)，內(nèi)建ASCII字庫(kù)，漢字字庫(kù)，和用戶自定義字庫(kù)，使用簡(jiǎn)單的命令實(shí)現(xiàn)文本的顯示和2D圖形顯示操作，能實(shí)現(xiàn)軟件控制背光亮度和液晶顯示屏的對(duì)比度。因而無(wú)需過多占用主機(jī)設(shè)備的軟硬件資源，更加符合人機(jī)交換設(shè)備趨于遠(yuǎn)離主機(jī)控制的發(fā)展趨勢(shì)。

圖I是實(shí)施例的電路模塊連接圖。圖2是實(shí)施例的部分電路原理圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。參閱圖I，實(shí)施例的帶雙通信接口的液晶顯示模塊，包括ATMEGA64A單片機(jī)控制電路1、SPI通信接口電路12、RS232通信接口電路13、液晶屏驅(qū)動(dòng)芯片2、升壓電路3、液晶屏對(duì)比度控制電路4、LED指示燈電路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、按鍵面板10、液晶屏5，其中，SPI通信接口電路12和RS232通信接口電路13連接于ATMEGA64A單片機(jī)控制電路I的數(shù)據(jù)接收端口，液晶屏驅(qū)動(dòng)芯片2連接于ATMEGA64A單片機(jī)控制電路I的控制端口，液晶屏驅(qū)動(dòng)芯片2的驅(qū)動(dòng)端口連接至液晶屏5，液晶屏驅(qū)動(dòng)芯片2還連接至升壓電路3，升壓電路3連接于液晶屏對(duì)比度控制電路4，液晶屏對(duì)比度控制電路4的輸出端口連接至液晶屏5，ATMEGA64A單片機(jī)控制電路I的控制端口連接于串入并出移位寄存器7的輸入端口，串入并出移位寄存器7的輸出端口連接于LED指示燈電路6，按鍵面板10連接于并入串出移位寄存器9，并入串出移位寄存器9連接至反相器8，反相器8的輸出端口連接于ATMEGA64A單片機(jī)控制電路I的輸入端口。實(shí)施例的帶雙通信接口的液晶顯示模塊可以通過兩個(gè)通信接口來(lái)控制同一個(gè)模塊顯示，當(dāng)然實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中只有其中一個(gè)通信端口在工作。其中，SPI通信接口電路12是由SPI接口 1201、緩沖器1202、串入并出移位寄存器1203順次連接組成。RS232通信接口電路13是由RS232接口 1301和USART通信模塊1302連接組成。串入并出移位寄存器7包括了第一串入并出移位寄存器單元701和第二串入并出移位寄存器單元702，第一串入并出移位寄存器單元701和第二串入并出移位寄存器單元702級(jí)聯(lián)構(gòu)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單元901、第二并入串出移位寄存器單元902、第三并入串出移位寄存器單元903，第一并入串出移位寄存器單元901、第二并入串出移位寄存器單元902、第三并入串出移位寄存器單元903級(jí)聯(lián)構(gòu)成并入串出移位寄存器9。參閱圖2所示，該電路原理圖是包括了 ATMEGA64A單片機(jī)控制電路I、LED指示燈電路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、按鍵面板10、SPI通信接口電路12、RS232通信接口電路13部分的電路原理圖。而液晶屏驅(qū)動(dòng)芯片2、升壓電路3、液晶屏對(duì)比度控制電路4采用現(xiàn)有電路實(shí)現(xiàn)。實(shí)施例中SPI通信接口電路12可以獨(dú)立完成對(duì)液晶屏顯示、LED指示燈顯示、按鍵讀取的功能控制，是由純硬件完成控制。首先端口信號(hào)通過數(shù)據(jù)緩沖器UlO (74HCT125)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換和波形整形，然后分別傳輸給串入并出移位寄存器單元U3、U4、U9 (74HC595)，其起到的作用是將串行信號(hào)轉(zhuǎn)成并行控制信號(hào)，分別控制顯示模塊和LED指示燈。在寫以上信號(hào)的時(shí)候可以同時(shí)讀取按鍵的操作情況。按鍵的讀取電路由20個(gè)按鍵和反相器U5及并入串出移位寄存器單元U6、U7、U8 (74HC165)并口轉(zhuǎn)串口 IC組成。[0018]實(shí)施例中RS232通信接口電路13主要由RS232串口芯片Ul (MAX232)再加上部分串口電路組成，上位機(jī)通過該接口電路提出一些簡(jiǎn)單，靈活又便于顯示控制的指令，LCM可以方便的繪點(diǎn)，直線，矩形，圓，點(diǎn)陣圖形等，方便上位機(jī)對(duì)顯示模塊的通信和顯示控制。雙通信接口工作方式的選擇在實(shí)際使用中只有其中一套接口電路在工作，為了兩種接口的電路不互相干擾，我們對(duì)電路進(jìn)行了特殊處理。SPI接口 XlOl的PINll腳我們作為區(qū)分SPI通信接口電路和RS232通信接口電路工作的檢測(cè)端口，電阻R47-R50配合數(shù)據(jù)緩沖器 UlO (74HCT125)，串入并出移位寄存器 U3 (74HCT595D)、MCU 芯片 U12 (ATMEGA64A)進(jìn)行控制。SPI工作時(shí)，客戶將通訊接口連接到SPI接口 X101，PINll接GND (0V)，通過電阻R48、R49分壓，數(shù)據(jù)緩沖器UlO的Cl、C4端口為低電平，數(shù)據(jù)緩沖器工作。同時(shí)MCU芯片U12檢測(cè)到低壓信號(hào)，將其自身I/O 口轉(zhuǎn)為高阻狀態(tài)，并進(jìn)入低功耗睡眠模式。由電阻R47，電阻R50，串入并出移位寄存器單元U3的13腳，來(lái)控制串入并出移位寄存器單元U3的輸出 使能，由于電阻R47的下拉作用，在此時(shí)串入并出移位寄存器單元U3輸出端口有效。RS232工作時(shí)，用戶將通訊接口連接到RS232接口 X102，此時(shí)的SPI接口 XlOl的PINll不接，為空腳，由于電阻R49的上拉，數(shù)據(jù)緩沖器UlO的C1-C4端口為高電平，數(shù)據(jù)緩沖器UlO呈高阻狀態(tài)。同時(shí)MCU芯片U12檢測(cè)到高壓信號(hào)，將其自身初始化進(jìn)入工作狀態(tài)。這時(shí)由MCU芯片U12完成對(duì)液晶屏的驅(qū)動(dòng)控制，MCU芯片U12的42腳將設(shè)置為高電平由電阻R47、電阻R50，串入并出移位寄存器單元U3的13腳，來(lái)控制串入并出移位寄存器單元U3的輸出使能，在此時(shí)串入并出移位寄存器單元U3的13腳為高電平使并行輸出端口為高阻狀態(tài)。這樣在MCU芯片U12控制LED指示燈顯示、按鍵讀取的功能控制時(shí)，不會(huì)干擾IXD顯
/Jn ο優(yōu)選的實(shí)施例中的ATMEGA64A單片機(jī)控制電路I的ATMEGA64A芯片是大容量單片機(jī)，集合了液晶顯示模塊的底層驅(qū)動(dòng)，內(nèi)建ASCII字庫(kù)，漢字字庫(kù)，和用戶自定義字庫(kù)，使用簡(jiǎn)單的命令實(shí)現(xiàn)文本的顯示和2D圖形顯示操作，不僅能實(shí)現(xiàn)軟件控制背光亮度和液晶顯示屏的對(duì)比度，還能擴(kuò)展觸摸功能。盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.帶雙通信接口的液晶顯示模塊，包括單片機(jī)控制電路、SPI通信接口電路、RS232通信接口電路、液晶屏驅(qū)動(dòng)芯片、升壓電路、液晶屏對(duì)比度控制電路、LED指示燈電路、串入并出移位寄存器、反相器、并入串出移位寄存器、按鍵面板、液晶屏，其中，SPI通信接口電路、RS232通信接口電路連接于單片機(jī)控制電路的數(shù)據(jù)接收端口，液晶屏驅(qū)動(dòng)芯片連接于單片機(jī)控制電路的控制端口，液晶屏驅(qū)動(dòng)芯片的驅(qū)動(dòng)端口連接至液晶屏，液晶屏驅(qū)動(dòng)芯片還連接至升壓電路，升壓電路連接于液晶屏對(duì)比度控制電路，液晶屏對(duì)比度控制電路的輸出端口連接至液晶屏，單片機(jī)控制電路的控制端口連接于串入并出移位寄存器的輸入端口，串入并出移位寄存器的輸出端口連接于LED指示燈電路，按鍵面板連接于并入串出移位寄存器，并入串出移位寄存器連接至反相器，反相器的輸出端口連接于單片機(jī)控制電路的輸入端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶雙通信接口的液晶顯示模塊，其特征在于所述的SPI通信接口電路是由SPI接口、緩沖器、串入并出移位寄存器順次連接組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶雙通信接口的液晶顯示模塊，其特征在于所述的RS232通信接口電路是由RS232接口和USART通信模塊連接組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶雙通信接口的液晶顯示模塊，其特征在于所述的單片機(jī)控制電路是ATMEGA64A單片機(jī)控制電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電子電路領(lǐng)域，主要用于液晶顯示模塊(LCM)的驅(qū)動(dòng)電路。本實(shí)用新型的帶雙通信接口的液晶顯示模塊，包括單片機(jī)控制電路、SPI通信接口電路、RS232通信接口電路、液晶屏驅(qū)動(dòng)芯片、升壓電路、液晶屏對(duì)比度控制電路、LED指示燈電路、串入并出移位寄存器、反相器、并入串出移位寄存器、按鍵面板、液晶屏。本實(shí)用新型采用上述的技術(shù)方案，具有SPI通信接口和RS232通信接口的雙通信接口方式，可以方便地與PC、ARM、MCU等不同形式的上位機(jī)實(shí)現(xiàn)連機(jī)，因此兼容性更佳。
文檔編號(hào)G09G3/36GK202749070SQ20122041547
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月21日
發(fā)明者林金吉, 黃福星, 王凱 申請(qǐng)人:廈門高卓立光電有限公司