彩色TFT LCD的连接方法 彩色, LCD, TFT

emtronix20105

英创公司有两种型号的ARM9嵌入式主板产品可以直接连接支持TFT LCD屏：EM9000与EM9161。EM9000以EP9315高性能ARM9 CPU为核心，EM9161采用了工业级品质的ARM926E（AT91SAM9261）处理器，它们均预装了正版WinCE操作系统。其板载的工业标准的LCD数字接口，主要用于连接TFT类型的真彩色LCD显示屏，可支持市面上大多数数字接口的TFT LCD屏，其典型LCD分辨率包括320×240、480×272、640×480、800×480、800×600、1024×768等。
      由于不同厂商、不同型号的TFT LCD型号的接口插座规格各不相同，往往给初次使用英创主板进行开发的工程师带来诸多不便，本文的目的就是通过相关介绍，帮助客户快速实现英创嵌入式主板与TFT LCD屏的正确连接。


EM9000、EM9161到底能支持那些型号的LCD屏

        一般来讲，英创主板所能支持的LCD屏，与LCD的外形尺寸没有太大的关系，能否连接的重点是看LCD屏的接口信号与英创公司的嵌入式主板所提供的接口信号是否一致。英创公司的嵌入式主板的LCD接口信号是标准的3.3V数字信号，如下表所示：

信号名称	信号类型	信号简要描述	EM9000 CN4
VSYNC	控制信号	帧同步脉冲，低有效	4
HSYNC		行同步脉冲，低有效	3
PCLK		像素时钟信号	2
DE		显示使能，高电平有效	27
BRIGHT_PWM		LCD亮度控制	31
BLIGHTn		背光控制信号输出，低有效	30
R0 – R5	RGB信号， 各6bit	红色分量像素信号，R0为最低位	6 – 7
G0 – G5		绿色分量像素信号，G0为最低位	13 – 18
B0 – B5		蓝色分量像素信号，B0为最低位	20 – 25
X-，X+	触摸屏 差分输入	4线制电阻触摸屏X方向差分输入	36，37
Y-，Y+		4线制电阻触摸屏Y方向差分输入	38，39
+3V	电源和地	+3V，+5V输出，客户可根据LCD屏的要求选择所需的电源。	28，29
+5V			33，34
GND		公共地	1，5，40等

   
      只要客户的LCD的接口信号与上表所列的信号一致，就完全可以与英创公司的嵌入式主板连接使用。对RGB各有8bit的LCD，可以把RGB的低2bit接地，而高 6bit与LCD接口的RGB信号相连，同样可以实现正确显示。为了方便客户连接成功从而快速进入开发阶段，英创公司从市面上选择了一批成本、性能均具有一定代表性的TFT LCD供用户选择，这些典型的LCD是：

型号	尺寸	说明
LR430LC900	4.3英寸TFT	480*272，TTL接口
AT056TN52	5.6英寸TFT	640*480，TTL接口
ET057007DMU	5.7英寸TFT	640*480，TTL接口
CLAA070LC0ACW	7.0英寸TFT	800*480，TTL接口，该屏为16：9宽屏
AT080TN03	8.0英寸TFT	800*480，TTL接口，该屏为16：9宽屏
G084SN03 V0	8.4英寸TFT	800*600，LVDS接口
LQ104VXXX	10.4英寸TFT	640*480，TTL接口
G104SN03	10.4英寸TFT	800*600，LVDS接口

      以下为各屏的实物图片以供参考：


LR430LC900


AT056TN52


ET057007DMU


CLAA070LC0ACW


G084SN03 V0

      为了方便客户连接，针对这些不同接口的LCD屏，英创公司设计了相应的信号转接板，来适应嵌入式主板的LCD接口。如：为LR430LC900设计了专用转接板ETA932，AT056TN52不便于安装，所以针对该LCD屏，做了专用的适配板ETA931，既实现了信号线的转接，也为LCD屏增加了便于安装的安装孔 ，相应地，ET057007DMU设计了专用的转接板ETA921，CLAA070C0ACW也设计了专用的转接板ETA920。同时针对LVDS接口的LCD屏G084SN03，英创公司在EM9161的评估底板上设计了LVDS驱动器及相应的接口，同时更改了ETA921 LCD信号转接模块，新增了LVDS驱动及信号接口。以下是以EM9161评估套件分别与各种LCD屏连接的图片：


EM9161连接LR430LC900 LCD屏


EM9161连接AT056TN52


EM9161通过ETA921连接ET057007DMU


EM9161连接CLAA070LC0ACW


EM9161通过LVDS直接连接G084SN03

      除了EM9161嵌入式主板可以直接与上述的LCD屏连接，EM9000与上述各LCD屏的连接也采用相同的方式，下图为EM9000与AT056TN52 LCD屏连接的图片。


EM9000直接连接AT056TN52

EM9000直接连接LVDS接口的G104SN03

ETA921简介

      由于连接英创嵌入式主板的LCD信号线较细，所以仍保留了ETA921 LCD转接模块，该模块不仅可以连接部份现有的LCD屏，如：ET057007DMU，还可以将密集的LCD信号线转接出来，通过双排插针引出，配合英创公司的ETA923 VGA转换模块，连接通用的VGA 显示屏，或可以使用双排插针所引出的LCD信号连接其它的LCD屏。以下在ETA921的基本介绍。
        以下是ETA921正面和反面示意图。



                                                


        ETA921上提供两个ZIF输出插座和两个通用双排针IDC插座，间距分别为2mm和2.54mm（0.1”）。ZIF插座分别用于连接LQ057和ET057，而大部分LCD屏的信号则通过排阵连接到ETA921的一个双排针IDC插座上。关于ETA921的详细信号定义可参考《ETA921使用手册》。

        至于4线制触摸屏信号，则直接连接到ETA921的CN3上，注意避免X方向信号与Y方向的信号混连，否则系统没有反应。连接好后，通过WinCE的控制面板的笔针功能对触摸屏进行一次标定，然后就可使用触摸屏功能了。

LCD部份参数设置：

        由于LCD的品种繁多，且没有一个统一的接口标准，为了适应大多常用的LCD屏，在该模块上设置了一些功能跳线，以实现部份参数的设置，如：LCD供电、LCD扫描方式、LCD背光控制。一但LCD屏被选定后，这些参数将是固定的，所以大多以跳线方式进行设置。

LCD供电选择：（位于背面）

        EM9000嵌入式模块上，同时为LCD引出了3.3V与5V直流电源，以供备选的LCD的供电。

        原理图：




        选定了LCD屏以后，可根据LCD的供电参数，以确定对LCD的供电选择。跳线位于模块背面，与EM9000嵌入式主板相连接的ZIF40的插座下面。

        短接J1  模块上供电选择为5V
        短接J2  模块上供电选择为3.3V

LCD扫描方式设置跳线：

        R1和R2，给出了上下扫描的控制电平信号，R3和R4给出了左右扫描的控制电平信号，其中，R2和R4是否焊接，便决定了信号U/D与R/L的电平值，具体的应用设置，要根据所选用的LCD屏的参数来决定。

        原理图：




LCD背光及亮度控制单元：

        为了适应部份特殊的应用，EM9000系统引出了对LCD屏的背光的控制信号。

        该控制信号由CN1（ZIF40 连接EM9000的插座）引出，由于EM9000嵌入式主析所输出的信号为低时有效（打开背光灯），而很多的LCD的背光控制是高电平有效，所以经三极管反向后，从CN4输出控制信号。同时，考虑到部分LCD屏采用LED作背光且有自己的控制系统，能直接挂接在模块上（如ET057007DMU），所以又以三个跳线(J3，J4，J5)，将该控制信号加在了CN7(背面ZIF40芯插座)上，通过跳线选择，可以方便灵活地实现背光控制。



      同时，还提供了具有PWM亮度控制功能的LCD的信号，该信号由CN1（ZIF40 连接EM9000的插座，由第10脚）输出，默认的输出信号是3K、90%占空比的信号。如果这个信号来控制显示亮度的LCD屏，就可以将该信号连接过去，改变这个信号的占空比，就能调节LCD的显示亮度。
      英创所提供的系统（EM9000，EM9161）支持屏保与LCD模块背光的控制。在出厂的时候，默认是：没有屏保，背光一直被打开。如果用户在使用时需要实现屏保或是对LCD背光进行控制，需要运行专用的设置程序： SetDisplay.exe（下载）
      运行该程序后的界面如下：


            Mode ： 显示器像素设计  根据所选用的LCD进行相应的设计
            BackLight ：背光控制   系统默认为“Disable”
            ScreenSave ：显示器屏保设置  系统默认为“Disable”
      选择好要设置的参数后，点击“设置”按钮进行设置。重新启动系统就可以生效。