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TFT-LCD電容觸摸屏模塊(RGB接口)的組成

CHANBAEK ? 來源:杰克拉力船長 ? 作者:杰克拉力船長 ? 2023-05-25 12:47 ? 次閱讀

大家好,這里是程序員杰克。一名平平無奇的嵌入式軟件工程師

上周的推文全部都是關于硬件PCB設計相關的內容。有兄弟留言說我作為一名嵌入式軟件工程師卻不務正業,讓我多推一些關于外設驅動、通信接口的內容;既如此,杰克便從本篇開始,編寫一些外設、通信接口相關的推文。

本系列推文主要是分享驅動TFT-LCD電容觸摸屏模塊(RGB接口)的一些相關內容。對于嵌入式開發者而言,對TFT-LCD觸摸屏模塊應該有所了解。圈內較出名的野火、正點原子、小梅哥等都有提供各自的TFT-LCD電容觸摸屏模塊。其組成大都是由觸摸屏模組+驅動背板組成。觸摸屏模組由對應的廠商提供,而驅動背板是自行DIY設計的。本篇主要內容是對TFT-LCD觸摸屏模組進行描述,對于PCB驅動背板的設計內容僅是簡單概括描述。

下面正式進入本章推送的內容。

01 TFT-LCD電容觸摸屏模組

TFT-LCD觸摸屏模組(RGB接口)是由相關制作廠商提供的。其是由背光LED燈、顯示屏液晶、觸摸檢測屏組合而成,因而模組并不能直接使用,需要搭配相對應的電路(PCB驅動背板)。模組對外有兩個驅動接口:

RGB顯示屏驅動接口(40PinFPC排線連接點)

電容屏觸摸接口(6Pin的FPC排線連接點)

pYYBAGRu2hGAXYvoAATJPOVXqbE063.png

RGB顯示屏驅動接口(RGB888)

市面上常見的RGB888接口的TFT-LCD顯示屏,其顯示屏驅動接口的信號為40PIN(規范的PIN腳定義),廠商提供的引腳描述以及相關說明如下所示:

pYYBAGRu2hmAZX6PAAI13-IxEQ0499.png

引腳編號
符號 描述說明
1
LED-K
LED背光POWER陰極(-)
2 LED-A LED背光POWER陽極(+)
3 GND
TFT工作電源GND
4
VDD
TFT工作電源VDD
5~12 R0~R7
RED分量數據0~7位
13~20 G0~G7 GREEN分量數據0~7位
21~28 B0~B7 BLUE分量數據0~7位
29
GND
TFT工作電源GND
30
DCLK
TFT像素時鐘
31 DISP
顯示開關
32
HSYNC 行同步信號
33 VSYNC 場同步信號
34 DEN
數據有效使能信號(在顯示區域時該信號有效)
35 NC
NC懸空
36
GND
TFT工作電源GND
37 XR 差分模擬觸摸接口右側電極
38
YD
差分模擬觸摸接口底側電極
39
XL
差分模擬觸摸接口左側電極
40
YU
差分模擬觸摸接口上側電極

電容屏觸摸接口

對于大部分的電容觸摸屏模組,其一般集成了電容觸摸控制器,對外提供標準的I2C總線接口,用于讀取觸摸的實時坐標值。電容屏觸摸接口的引腳描述如下表:

pYYBAGRu2iGAUH62AADAYWOBLXc681.png

引腳編號 符號
描述
1 INT
外部中斷信號線(模組輸出給外部)
2 SDA I2C數據信號線
3 SCL
I2C時鐘信號線
4 RESET
外部復位信號,低電平有效
5 GND
電源GND
6
VDD
電源VDD

特別說明:

上面描述的是觸摸屏模組的接口信號,并非用戶接口信號;用戶使用的接口由驅動背板引出,要特別注意區分。

02 驅動背板

從上面RGB顯示屏驅動接口、電容屏觸摸接口引腳定義來看,觸摸屏模塊的PCB驅動背板的主要作用如下:

給顯示屏供電

轉接驅動信號(RGB接口信號、觸摸I2C接口信號)

顯示屏供電

對于不同廠商、不同型號的觸摸屏模組而言,其顯示屏接口以及觸摸接口的供電電壓不一致,本示例TFT-LCD觸摸屏模組(RGB接口)的觸摸接口供電電壓為3.3V,顯示屏接口背壓電源為16.5V(注意限流),如下圖所示:

pYYBAGRu2iGAUH62AADAYWOBLXc681.png

常規驅動的器件如MCUFPGA的供電電壓都比較低,因此在驅動背板需要對輸入電壓5V進行一個升壓和降壓,升壓后給RGB屏供電,降壓后給觸摸IC供電。

轉接驅動信號(RGB接口信號、觸摸I2C接口信號)

杰克對比了幾家的的TFT-LCD觸摸屏模塊(RGB接口),其驅動背板的FPC用戶接口一致,如下圖所示(40Pin-RGB888接口):

pYYBAGRu2jSAGFM2AACvxnNC0FU691.png

引腳編號
符號
描述
1~2
VCC5
其他板卡輸入電壓5V
3~10
LCD_R0~R7 RED分量數據0~7位
11
GND
地信號
12~19
LCD_G0~G7 GREEN分量數據0~7位
20
GND 地信號
21~28
LCD_B0~B7 BLUE分量數據0~7位
29
GND
地信號
30
LCD_CLK
TFT像素時鐘
31 LCD_HSYNC 行同步信號
32 LCD_VSYNC 場同步信號
33 LCD_DE 數據有效使能信號(在顯示區域時該信號有效)
34 LCD_BL LCD背光電壓輸出使能信號
35
TP_CS
觸摸SPI接口片選信號
36
TP_MOSI 觸摸SPI DO信號
37
TP_MISO 觸摸SPI DI信號/觸摸I2C SDA信號
38
TP_SCK 觸摸SPI CLK信號/觸摸I2C SCL信號
39 TP_PEN 觸摸IC 中斷信號
40
RESET
復位信號
特別說明:

35~39Pin有SPI接口,是因為模塊的驅動背板兼容電阻觸摸屏模塊,電阻觸摸屏的觸摸IC一般使用SPI接口進行通信,SPI和I2C共用Pin腳,電容觸摸屏、電阻觸摸屏二者只能選其一使用。

03 文章總結

本篇主要是介紹TFT-LCD觸摸屏模塊(RGB接口)的組成以及對相關接口信號進行了描述。對于嵌入式軟件工程師而言,主要是熟悉用戶接口的RGB、觸摸信號,對于模塊的組成、廠商提供的屏模組、驅動背板的內容可以有個大概的了解。

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