应用方案

彩色TFT LCD的连接方法 (2017更新版)作者:朱贤武    发布时间:2008-8-21    被阅览数:

概述

 

  英创公司主流的嵌入式工控主板均支持LCD显示接口,最高分辨率可达1024*768,主要以数字RGB信号与LVDS信号为主,在高端系统中,还可以支持HDMI显示接口。英创在售的主流工控主板中,下列型号均可支持LCD显示:EM928x、ESM928x、ES9281、ESM6800、EM335x、ESM335x、ESM6802。其中ESM335x与ESM6802系统直接支持LVDS显示接口;ESM6802支持HDMI显示接口。下表可以更加清淅地说明系统对显示的支持:

 

主板型号RGB接口LVDS接口HDMI接口
ESM6802
ESM6800  
ESM335x 
ESM928x  
ES9281  
EM335x 
EM928x  

 

  特别说明一下,ESM6802支持LVDS+HDMI双显示接口,HDMI显示接口可以支持1080高清显示。

 

  无论是RGB数据接口的LCD屏,还是LVDS接口的LCD屏,不同厂家并没有统一的接口标准。因此需要针对具体型号的LCD显示屏,设计相应的信号转接板或连接线。英创公司针对常用尺寸的一部份LCD屏设计了专用的信号线转接板或连接线,方便客户选型及评估,从英创公司购买LCD,可以直接连接到英创工控主板上进行评估使用。下表是英创公司连接测试过的LCD选型说明:

 

型号尺寸分辨率亮度d/m2工作温度接口转接板
TM035KDH033.5”标屏320 x 240300-20℃ ~ 60℃RGBETA933
AT043TN244.3”宽屏480 x 272400-20℃ ~ 70℃RGBETA932
AT056TN535.6”标屏640 x 480350-20℃ ~ 70℃RGBETA931
AT070TN837.0”宽屏

800 x 480

300-20℃ ~ 70℃RGBETA920
HSD100PXTN10.0”标屏1024 x 768220-20℃ ~ 60℃

LVDS

LVDS线
TM101DDHG10.1”宽屏1024 x 600420-20℃ ~ 70℃LVDSLVDS线
G121XN0112.1”标屏1024 x 768500-30℃ ~ 80℃LVDSLVDS线

 

  由于需求不同,客户也可能需要自行选择LCD显示屏的型号,则可以根据上面的RGB信号接口与LVDS接口所示的信号,来连接LCD显示屏。在这里,可分为RGB数字显示屏连接与LVDS显示屏连接,下面以ESMARC EVB评估底板为例,简单描述一下连接LCD屏的方法。

 

RGB数据接口LCD连接

 

  EM系列工控主板的LCD-RGB接口在主板上,ESMARC系列的LCD-RGB信号均通过插件,引出到评估底板ESMARC EVB上,无论是那种型式,均采用的FPC0.5-40扁平线座,引脚信号定义一致,如下表所示:

 

PIN#信号名称方向信号简要描述
 1 GNDP 公共地
 2 LCD_DCLKO 串行像素时钟输出(Stream Pixel Clock)
 3 LCD_HSYNC#O 行同步脉冲,低有效
 4 LCD_VSYNC#O 场同步脉冲(或帧同步脉冲),低有效
 5 GNDP 公共地
 6-11 R0 – R5O 6-bit红色分量输出信号,R0为LSB,R5为MSB
 12 GNDP 公共地
 13-18 G0 – G5O 6-bit绿色分量输出信号,G0为LSB,G5为MSB
 19 GNDP 公共地
 20-25 B0 – B5O 6-bit蓝色分量输出信号,B0为LSB,B5为MSB
 26 GNDP 公共地
 27 LCD_DEO 显示使能控制信号
 28-29 +3.3VP 3.3V电源输出,最大输出电流<200mA
 30 LCD_BL#O 背光控制信号,低电平有效,可PWM调节背光亮度
 31 NC  空引脚
 32 NC  空引脚
 33-34 +5.0VP 5V电源输出,最大输出电流<200mA
 35 NC  空引脚
 36 X- / INT#I/O

 4线电阻触摸屏X方向差分输入- / 电容触摸屏中断信号

 37 X+ / RST#I/O 4线电阻触摸屏X方向差分输入+ / 电容触摸屏复位信号
 38 Y- / I2C_SCLI/O 4线电阻触摸屏Y方向差分输入- / 电容触摸接口芯片I2C信号
 39 Y+ / I2C_SDAI/O 4线电阻触摸屏Y方向差分输入+ / 电容触摸接口芯片I2C信号
 40 GNDP 公共地

 

  对于RGB数字接口的TFT-LCD的连接,需要设计一张电路板,将LCD端的显示屏信号,与英创公司的RGB数字显示接口信号一一对应连接起来。RGB数字接口的LCD屏,一般都会采用LED背光源,所以需要给LCD提供两组电源:DC3.3V,给LCD驱动电路提供工作电源;DC5.0V,给LCD的LED背光提供电源。部份LCD需要多组工作电源,或者背光需要采用专用LED驱动器,需要参考相应LCD的数据手册来设计相应的驱动电路。

 

  下面以英创公司所使用的4.3“LCD屏AT043TN24为例,展示信号转接、背光驱动转接板(ETA932)、LCD的连接:

 

彩色TFT-LCD的连接方法.gif

ETA932信号转接板电路图


彩色TFT-LCD的连接方法.gif

ETA932 LCD信号转接板PCB


彩色TFT-LCD的连接方法.gif

ESM6802通过ETA932信号转接板连接AT043TN24显示屏

 

LVDS接口LCD连接

 

  在ESMARC EVB评估底板上,CN20是LVDS显示屏接口。通过ESMARC工控主板配置,可以使用LVDS显示屏接口,直接连接LVDS显示屏。LVDS插针信号定义如下:

 

信号名称及简要描述PIN#PIN#信号名称及简要描述
 VCC,电源输出,5V/3.3V可选12 VCC,电源输出,5V/3.3V可选
 U/D,LCD垂直扫描方向控制34 R/L,LCD左右扫描方向控制
 LVDS_OUT0-56 LVDS_OUT0+
 GND,公共地78 LVDS_OUT1-
 LVDS_OUT1+910 GND,公共地
 LVDS_OUT2-1112 LVDS_OUT2+
 GND,公共地1314 LVDS_CLK-
 LVDS_CLK+1516 GND,公共地
 SEL6/8,18/24位显示选择1718 NC
 LVDS_OUT3-1920 LVDS_OUT3+
 GND,公共地2122 GND,公共地
 X+ ,4线电阻触摸屏信号2324 X- ,4线电阻触摸屏信号
 Y+ ,4线电阻触摸屏信号2526 Y- ,4线电阻触摸屏信号

 

  对于LVDS接口的显示屏,大多数情况下,会有一条LCD连接线配套LCD一起送到用户手中。这条连接线的一端是LCD接口专用连接件,而另外一端,是2.0mm间距的双排接线插座。所以连接LVDS接口的显示屏的主要工作,就是参考ESMARC EVB评估底上的LVDS接口信号定义的表格与LCD显示屏手册中关于LCD信号接口的定义,调整这条连接线双排插座这一端的线序,使LCD端的信号与ESMARC EVB上的LVDS信号接口一一对应连接起来。对于上表格中,U/D、R/L、SEL6/8这3个信号,在部份LCD中有,部份LCD中没有,所以对于没有这些信号的LCD屏,将这些信号引脚悬空即可。

 

  如果LCD有SEL6/8配置信号线,则可以通过SEL6/8信号,设置LCD18bit或24bit显示模式:

  ● 当连接18-bit的LCD时,使用LVDS_DATA0、LVDS_DATA1、LVDS_DATA2(MSB)和LVDS_CLK。

  ● 当连接24-bit LCD时,使用LVDS_DATA3(LSB)、LVDS_DATA0、LVDS_DATA1、LVDS_DATA2(MSB)和LVDS_CLK。

 

  对于大多数LVDS接口的LCD,其工作电源为DC3.3V,在ESMARC EVB评估底板上,设计为DC5V和DC3.3V可选,通过跳线器JP12,为LVDS显示接口提供电源选择(CN20.P1、CN20.P2脚)。引脚定义如下表:

 

引脚信号描述
1 +3.3V电源 短接1-2脚,LVDS供电为+3.3V
2 电源输出 连接到CN20(P1、P2)电源脚
3 +5.0V电源 短接3-2脚,LVDS供电为+5.0V

 

  下图示意了JP12为LVDS供电的短接方法:

 

彩色TFT-LCD的连接方法.gif

+3.3V供电            +5.0V供电

 

  下图示意了通过ESMARC EVB的LVDS显示屏接口连接TM101DDHG显示屏:

 

彩色TFT-LCD的连接方法.gif

ESM6802连接TM101DDHG LVDS显示屏

 

        《ESMARC工控主板如何连接显示屏》是一篇关于ESMARC主板LCD接口更详细的技术说明文章。


 

LCD背光接口

 

  现在市面上,大多LCD屏都采用了LED背光源。一般情况下,LVDS接口的LCD屏的背光电源,是与LCD屏的工作电源相互独立的,且电源电压也不同,常见的LCD屏的背光电源是DC12V和DC5V。为了方便一部份LCD屏背光电源连接,在ESMARC EVB评估底板上,设置了专用的LCD背光电源及控制信号接口CN21。背光电源及控制信号接口如下表所示:

 

引脚信号描述
1 +5.0V DC5V输出,可用于LCD背光电源
2 GND 公共地
3 NC 留空
4 LCD_BH TTL电平LCD背光控制信号,高有效

 

  LCD_BH信号是LCD背光控制信号,可输出PWM信号,实现LCD背光的开/关、亮度调节。可以软件编写程序控制。

 

LCD电阻触摸屏接口

 

  绝大多数的LVDS显示屏的触摸屏,都是额外配套了一张触摸板,所以触摸屏的信号线是没有和LVDS显示信号在一起的。为了方便连接这种情况下的LCD触摸屏,在ESMARC EVB评估底板上设置了专用的4线电阻触摸屏接口CN22,它的信号定义如下:

 

引脚信号描述
1 X+ 4线电阻触摸屏接口
2 Y+
3 X-
4 Y-

 

  信号中的X/Y信号地相对的,可以横向定义为X信号,纵向定义为Y信号,也可以横向定义为Y信号,纵向定义为X信号。4线电阻触摸屏信号是无源信号,所以直接用连接线将X/Y信号成对地连接到CN22的对应信号脚上,然后再从系统中对触摸屏进行校正一次,即可正常使用。

 

  在WEC7系统中,LCD校正进入与校正界面:

 

  1、进入控制面板后,点击“笔针”

 

彩色TFT-LCD的连接方法.gif

 

  2、在弹出的“笔针属性”界面上,选择“校准”页面,再点击“再校准”按钮

 

彩色TFT-LCD的连接方法.gif

 

  3、进入校准界面后,按LCD屏上的提示,点一下十字架的中心,校正完一个点后,会自动移动到下一个点。一共5个点。全部校正完以后,退出即可。

 

彩色TFT-LCD的连接方法.gif

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