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大家好,这里是程序员杰克。一名平平无奇的嵌入式软件工程师。
上周的推文全部都是关于硬件PCB设计相关的内容。有兄弟留言说我作为一名嵌入式软件工程师却不务正业,让我多推一些关于外设驱动、通信接口的内容;既如此,杰克便从本篇开始,编写一些外设、通信接口相关的推文。
本系列推文主要是分享驱动TFT-LCD电容触摸屏模块(RGB接口)的一些相关内容。对于嵌入式开发者而言,对TFT-LCD触摸屏模块应该有所了解。圈内较出名的野火、正点原子、小梅哥等都有提供各自的TFT-LCD电容触摸屏模块。其组成大都是由触摸屏模组+驱动背板组成。触摸屏模组由对应的厂商提供,而驱动背板是自行DIY设计的。本篇主要内容是对TFT-LCD触摸屏模组进行描述,对于PCB驱动背板的设计内容仅是简单概括描述。
下面正式进入本章推送的内容。
TFT-LCD触摸屏模组(RGB接口)是由相关制作厂商提供的。其是由背光LED灯、显示屏液晶、触摸检测屏组合而成,因而模组并不能直接使用,需要搭配相对应的电路(PCB驱动背板)。模组对外有两个驱动接口:
市面上常见的RGB888接口的TFT-LCD显示屏,其显示屏驱动接口的信号为40PIN(规范的PIN脚定义),厂商提供的引脚描述以及相关说明如下所示:
引脚编号 | 符号 | 描述说明 |
1 | LED-K | LED背光POWER阴极(-) |
2 | LED-A | LED背光POWER阳极(+) |
3 | GND | TFT工作电源GND |
4 | VDD | TFT工作电源VDD |
5~12 | R0~R7 | RED分量数据0~7位 |
13~20 | G0~G7 | GREEN分量数据0~7位 |
21~28 | B0~B7 | BLUE分量数据0~7位 |
29 | GND | TFT工作电源GND |
30 | DCLK | TFT像素时钟 |
31 | DISP | 显示开关 |
32 | HSYNC | 行同步信号 |
33 | VSYNC | 场同步信号 |
34 | DEN | 数据有效使能信号(在显示区域时该信号有效) |
35 | NC | NC悬空 |
36 | GND | TFT工作电源GND |
37 | XR | 差分模拟触摸接口右侧电极 |
38 | YD | 差分模拟触摸接口底侧电极 |
39 | XL | 差分模拟触摸接口左侧电极 |
40 | YU | 差分模拟触摸接口上侧电极 |
对于大部分的电容触摸屏模组,其一般集成了电容触摸控制器,对外提供标准的I2C总线接口,用于读取触摸的实时坐标值。电容屏触摸接口的引脚描述如下表:
引脚编号 | 符号 | 描述 |
1 | INT | 外部中断信号线(模组输出给外部) |
2 | SDA | I2C数据信号线 |
3 | SCL | I2C时钟信号线 |
4 | RESET | 外部复位信号,低电平有效 |
5 | GND | 电源GND |
6 | VDD | 电源VDD |
特别说明:
上面描述的是触摸屏模组的接口信号,并非用户接口信号;
用户使用的接口由驱动背板引出,要特别注意区分。
从上面RGB显示屏驱动接口、电容屏触摸接口引脚定义来看,触摸屏模块的PCB驱动背板的主要作用如下:
对于不同厂商、不同型号的触摸屏模组而言,其显示屏接口以及触摸接口的供电电压不一致,本示例TFT-LCD触摸屏模组(RGB接口)的触摸接口供电电压为3.3V,显示屏接口背压电源为16.5V(注意限流),如下图所示:
常规驱动的器件如MCU、FPGA的供电电压都比较低,因此在驱动背板需要对输入电压5V进行一个升压和降压,升压后给RGB屏供电,降压后给触摸IC供电。
杰克对比了几家的的TFT-LCD触摸屏模块(RGB接口),其驱动背板的FPC用户接口一致,如下图所示(40Pin-RGB888接口):
引脚编号 | 符号 | 描述 |
1~2 | VCC5 | 其他板卡输入电压5V |
3~10 | LCD_R0~R7 | RED分量数据0~7位 |
11 | GND | 地信号 |
12~19 | LCD_G0~G7 | GREEN分量数据0~7位 |
20 | GND | 地信号 |
21~28 | LCD_B0~B7 | BLUE分量数据0~7位 |
29 | GND | 地信号 |
30 | LCD_CLK | TFT像素时钟 |
31 | LCD_HSYNC | 行同步信号 |
32 | LCD_VSYNC | 场同步信号 |
33 | LCD_DE | 数据有效使能信号(在显示区域时该信号有效) |
34 | LCD_BL | LCD背光电压输出使能信号 |
35 | TP_CS | 触摸SPI接口片选信号 |
36 | TP_MOSI | 触摸SPI DO信号 |
37 | TP_MISO | 触摸SPI DI信号/触摸I2C SDA信号 |
38 | TP_SCK | 触摸SPI CLK信号/触摸I2C SCL信号 |
39 | TP_PEN | 触摸IC 中断信号 |
40 | RESET | 复位信号 |
特别说明: 35~39Pin有SPI接口,是因为模块的驱动背板兼容电阻触摸屏模块,电阻触摸屏的触摸IC一般使用SPI接口进行通信,SPI和I2C共用Pin脚,电容触摸屏、电阻触摸屏二者只能选其一使用。 |
本篇主要是介绍TFT-LCD触摸屏模块(RGB接口)的组成以及对相关接口信号进行了描述。对于嵌入式软件工程师而言,主要是熟悉用户接口的RGB、触摸信号,对于模块的组成、厂商提供的屏模组、驱动背板的内容可以有个大概的了解。
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