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彩色液晶屏接口及其驱动电路
市场上有大批的各种型号的液晶屏,广大用户及电子爱好者都想利用二手屏开发液晶电视或制作投影机,但目前有关这方面的资料和书籍比较少,很多人拿到液晶屏却找不到相关资料,而束手无策。
本人从事彩色液晶行业多年,愿将相关资料和经验与广大电子爱好者共享。
一、市场流行二手屏简介
目前市场上主要是STN型彩色液晶屏(俗称伪彩屏)和TFT型彩色液晶屏(俗称真彩屏)。
从接口方式上分有数字屏和模拟屏。
目前在我国市场上电子爱好者通常能买到的大部分是二手屏,一般以日本公司的产品为主,品种很多。
但由于此类液晶屏大都为日本的PACHINKO(俗称柏青哥,一种小钢珠的赌博游戏)机的拆机屏。
由于此类屏数量多,价格便宜,市场拥有量大,所以本文重点介绍此类液晶屏的接口及其驱动电路。
日本PACHINKO(柏青哥)游戏机用液晶屏一览表如附表所示。
需说明的是:
关于液晶屏的图象分辨率,许多厂家的标注方法不同,象320×234,有的液晶屏资料上标注为960×234,这实际上是将R、G、B三基色乘上了320。
即3×320=960。
同样地,7"16:
9的屏有的标为480×234,有的标为1440×234,它也是将3×480=1440而得出的。
图象的分辨率指标主要是看垂直方向的线数,比如,两个分别标有800×480和1440×234的7"液晶屏,哪个像素点多,分辨率高呢?
显然应该是800×480的分辨率高,它是数字屏,可以支持VGA输入。
那么是不是数字屏就分辨率高呢?
也不尽然。
象附表中的夏普LM32C041,EPSON4"、5.6"、6.5",ALPSLFUBK9111A/LFUBK3041A虽然是数字屏,但其分辨率也只有320×234。
另外一个问题是:
如何区分STN屏(伪彩屏)和TFT屏(真彩屏)呢?
STN由于工艺技术比较落后,其彩色鲜艳度,色彩还原性,图象响应速度,图象观看角度等与TFT屏相比,都有明显的差距,两种类型的屏放在一起,很容易区分出来。
早期的STN屏响应速度很慢,在播放动态图象时,会有明显的拖尾现象,只适合显示静态图象。
但象卡西欧CMV54NT04P,CMW72NS46P,西铁城USC-501/504/610和夏普LM6Q401,LM072QCAT50,虽然也是STN屏,但由于采用了新的技术,提高了响应速度和色彩鲜艳度,使许多新手误把它看成了真彩屏。
另外,大多数液晶屏通过其型号也能看出是STN还是TFT屏,如夏普液晶屏"LQ"字头的一般是TFT真彩屏,"LM"字头的是STN伪彩屏。
近两年来,日本PACHINKO游戏机市场也在变化,其显示器用的液晶屏以7"以上的为主,7"以下的液晶屏在新机种上已基本不采用了。
也就是说,今后7"以下的二手屏会越来越少了。
希望厂家开发时注意这个情况。
笔者曾听到许多爱好者问,可否用二手笔记本电脑的液晶屏改液晶电视?
这个问题十分复杂,二手笔记本电脑的液晶屏的确比较便宜,但为了降低功耗,延长电池供电的时间,大都故意将液晶背光亮度降低,因背光灯管的功耗,占液晶功耗的一半以上。
另外这种屏响应速度较慢,且屏的品种太多,太复杂,有的还是STN屏,除非屏的品种比较单一,数量较多,且有条件开发做视频显示器或液晶电视,驱动板供应商才愿意投入开发,否则,业余爱好者自己很难制作,改装成液晶电视。
如果有条件能换新的高亮度灯管,且是近几年出的液晶屏,同时还能找到屏的接口资料,也还是有机会改成液晶电视的。
二、液晶屏接口及驱动电路简介
有关二手液晶屏的驱动电路,先说模拟屏。
其驱动电路一般由视频解码、伽玛校正(γ校正)、时序控制(TIMINGCONTROL,也称T-CONIC)三大部分组成。
如要增加OSD显示、遥控、电视接收等功能则还要加上CPU。
一般二手液晶屏会带有一个电路板,其上绝大多数已有伽码矫正电路和时序控制电路。
板上一般可以找到IR3Y26、MM1288、TA8696等伽码校正IC,我们只需再加一个视频解码电路即可。
这种解码IC很多,如TDA8361,TDA8362,IR3Y29,IR3Y31,CXA1950,M52042,M52045,AN5372,NJM1300,NJM2529,TA8795,TA8819,TA8695等。
另外还有一部分液晶屏没带伽码矫正IC,这时就需要在驱动电路上采用IR3Y29,IR3Y31,TA8795,NJM2595等带伽码矫正功能的解码IC。
这些屏的时序控制IC,一般不能在市场上买到,必须要利用原机上的时序控制IC。
如果是新屏象LG-PHILIPS,AU,三星等小尺寸液晶屏,供应商都会配套供应时序控制IC,如MN5814,UPS015,UPS017,TX8801,TX8806等。
特别注意,不同的屏要配不同的时序控制IC。
再说数字屏,数字屏除了在硬件上要开发外,还要开发相关的软件。
要得到屏的接口定义和屏的时序图资料才能开发驱动板。
一般电子爱好者自己不方便开发。
市场上今后7"以上的二手屏会很多,价格相对较便宜,而这些屏又大多数是数字屏。
象7"松下、7"日立、7.8"东芝、8"夏普和三洋、8.4"东芝和三菱(具体型号见附表)。
数字屏一般是4BIT,6BIT,8BIT R、G、B三基色分别驱动,比特数越高,图象效果越好。
但早期也有串行6BIT的数字屏如:
爱普生3.2"、4"、5.6"、6.5"(型号见附表)就是6BIT的串行数字屏。
数字屏的驱动相对比较复杂。
一般先将输入的视频信号进行A/D转换,然后进行数字解码,解码后的信号送入SCALINGIC进行图象的缩放处理,处理后还要进行时序控制处理,到液晶屏的接口之前还要经过接口电路,一般主要有TTL和LVDS(低压差分信号low-voltagedifferentialsignaling)两种接口格式。
当然还有其它格式的接口,但市场上不太流行。
PACHINKO用的二手数字屏以TTL接口为多。
以上介绍了液晶屏的接口和驱动电路的基本构造。
下面分别介绍这两类应用的驱动电路方案。
三、模拟屏驱动方案
对模拟屏而言,驱动电路是大同小异,主要是屏的接口定义不同。
需注意的是,有些屏需要复合同步信号,有些需要行,场分离同步信号。
另外要注意同步信号的极性是正还是负,屏点亮有的需要几十伏的负压。
当然还有很重要的背光源的驱动电路,通常叫高压板(Inverter),它的作用是将12V的供电电压通过震荡电路升至几千伏的高压,用来驱动和点亮冷阴极荧光管CCFL(其工作原理与我们照明常用的日光灯基本一样)。
根据设计和应用不同、Inverter又分为单灯管、双灯管、四灯、六灯、八灯等,但一般小尺寸液晶模组,最多用双灯管。
需说明的是在设计高压板的时候要注意灯管的工作电流。
一般液晶屏的规格书上都会标出其参数,通常管电流是6-8mA(不能用普通万用表直接量),电流太低了,液晶屏的亮度不够,太高了会降低灯管的使用寿命。
如使用原机的背光,发现液晶屏不够亮,可适当加大高压板的工作电流,可适当延长其寿命。
实在不行,就要更换灯管了。
在更换新灯管时,除了注意灯管尺寸、亮度等还要注意灯管的色温,不同的屏和驱动电路要配不同色温的灯管。
否则液晶显示会偏色,仅通过驱动电路很难调整。
一般而言,如果仅仅点亮液晶屏做显示器,对爱好者是不难做到的,只要找到液晶屏的接口资料及视频解码IC,自己都可开发制作。
但要做液晶电视或做功能齐全的车载显示器,就相对比较困难了。
本文介绍的SP633和SP634是专门为小尺寸模拟屏液晶显示器/电视开发的,特别适用于车载和便携使用。
SP633是专用控制IC(MCU),它与日本三菱公司(现三菱半导体与日立半导体合并成立了新的公司叫瑞萨公司)的新型电视解码芯片M61260FP/M61264FP配合,可完成从中放、解码、伴音处理的所有工作。
两片IC分别为SOP42脚和QFP64脚贴片封装,占线路板面积小,做电视时整机免调试,无中周。
所有陷波器、滤波器已全部集成到IC里面,同时还有丰富的OSD字符图标指示。
针对车载液晶电视,SP633还有4:
3/16:
9显示模式切换,图象上/下、左/右翻转,FM调制器控制,倒车后视自动控制,全功能遥控等功能。
支持全球彩电制式,采用低成本的电压合成高频头,可支持有线电视增补频道。
SP634为最新开发的小尺寸液晶显示器/电视专用MCU,它可与任何模拟解码IC配合,开发生产小尺寸显示器/电视,尤其是车载和便携产品。
除了基本具备SP633的功能之外,SP634还特别开发了FM收音机控制,倒车雷达控制,单键选台,童锁等功能。
SP633适合开发液晶电视,SP633适合要求功能多,厂家自选解码IC的液晶显示器。
用户可根据需要选择不同的方案。
因篇幅有限,有关SP633和SP634方案的详细应用,另文介绍。
四、数字屏驱动方案
方案一:
SP-DMVT01
其方案基本构成是:
TVP5150(数字解码)+SP621(LCDSCALINGIC)+TDA7052(音频放大)。
输入:
复合视频1路,音频1路,VGA1路。
RF(电视天线输入)1路可选。
直流供电12V。
可以看出,它是一个AV/PC/TV三合一的方案。
它可对Inverter进行开关控制,带OSD和遥控功能。
方案二:
SP-DMVT02
其方案的基本构成是:
SAA7114(数字解码)+SP621(LCDSCALINGIC)+TDA7496(音频放大)。
其余的输入接口与SP-DMVT01基本相同。
从方案配置来看,SP-DMVT01是经济型的低成本方案,适合小尺寸(10.4"以下)液晶屏做液晶显示器和电视。
SP-DMVT02是高画质、适合大尺寸10.4"-17"液晶屏及液晶投影机的方案。
目前已有国内几家液晶投影机采用SP-DMVT02驱动板生产高分辨率的液晶投影机。
笔者推荐7"日立屏和8"三洋屏做投影,这两款屏可拆背光,尤其是三洋8"的分辨率可达800×600(SVGA),其色彩还原性和清晰度好,对比度高,与高亮度教学投影仪组合,可制作带VGA/AV接口的投影机,用于电化教学,商务,培训等。
夏普8"做投影也不错,只是分辨率不如三洋8"。
这两个数字屏方案都可驱动目前的PACHINKO二手数字液晶屏如:
TX18D11VM1CAA日立7",EDTCB18QCF/QDF/QEF松下7",LTM07C383/LTM07C757东芝7.77",LQ080V3DG01夏普8",TM080SV-22L03三洋8",LTM084P363东芝8.4",LQ104V1DG51夏普10.4",
NL6448AC33-18(K) NEC10.4"等。
当然其它接口相似的液晶屏也可驱动,在此不一一赘述。
总之,SP系列液晶屏驱动板可为广大厂家和电子爱好者提供完整的、全面的液晶电视/显示器解决方案。
它几乎囊括了从2.5"到17",从模拟屏到数字屏,从二手屏到新屏,从电视到投影,从消费类到专业用的液晶驱动方案。
随着技术的发展与进步,SP系列液晶驱动板还将开发出带PIP画中画,带存储卡/硬盘多媒体播放机一体化(可播放VCD/DVD/数码照片/MP3/DIVX/AVI等多媒体文件),液晶广告机等新方案和新产品,满足市场及爱好者的需求
希望以上资料对你有所帮助,附励志名言3条:
1、上帝说:
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