一种显示器驱动板的制作方法

1.本实用新型涉及计算机的显示器领域，尤其涉及一种显示器驱动板。


背景技术：

2.现有技术中，显示器只做显示功能，在工业和轨道交通领域等对系统可靠性要求更高的领域。系统有更高可靠性需求。显示器一般作为系统与用户的交互接口。在现有技术状态下，显示器只执行显示功能，系统不清楚显示器当前状态，是否故障、显示效果等信息；当显示器故障时，用户断开了与系统的连接，导致系统故障。再者，液晶屏稳定性较差，电路抗扰性能差。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的是提供一种显示器驱动板，不仅可以提高显示器的硬件稳定性、增加监控功能，还可以使输入信号范围宽且兼容多输出。
4.根据本实用新型的一个方面，提供了一种显示器驱动板，其中，所述显示器驱动板包括：视频转换芯片、电平转换电路、保护电路、滤波电路、电源电路及液晶显示面板，其中，
5.所述保护电路的输入端与模拟接口连接，输出端与所述保护电路的输入端连接，所述保护电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述视频转换芯片连接；
6.所述电平转换电路包括分别与数字接口和所述视频转换芯片连接的第一电平转换电路和分别与pc机和所述视频转换芯片连接的第二电平转换电路；
7.所述电源电路包括多路电压输出，分别与所述视频转换芯片、所述液晶显示面板及所述电平转换电路连接，用于提供不同的电压；
8.所述液晶显示面板与所述视频转换芯片连接，用于显示处理后的信号。
9.进一步地，上述显示器驱动板中，所述电源电路包括多路电压输出，分别为1.8v、16v、7v、
‑
7v及3.3v，
10.其中，所述电源电路与所述视频转换芯片连接，用于提供3.3v的电压；
11.所述电源电路与所述液晶显示面板连接，用于提供16v、7v及
‑
7v的电压；
12.所述电源电路与所述电平转换电路连接，用于提供1.8v的电压。
13.进一步地，上述显示器驱动板中，所述数字接口包括高清多媒体接口 hdmi，所述第一电平转换电路包括第一电平转换芯片，
14.所述第一电平转换芯片的输入端与所述hdmi连接，所述电平转换芯片的输出端与所述视频转换芯片连接，用于将所述hdmi的过渡调制差分信号 tmds转换为彩色24位视频数据rgb24
‑
bit的电平信号，输入所述视频转换芯片。
15.进一步地，上述显示器驱动板中，所述第二电平转换电路包括第二电平转换芯片，
16.所述第二电平转换芯片的输入端与所述pc机连接，所述第二电平转换芯片的输出端通过异步传输标准接口rs232与所述视频转换芯片连接，用于将所述pc机的晶体管ttl的
信号转换为支持rs232串口通信的信号，输入所述视频转换芯片。
17.进一步地，上述显示器驱动板中，所述保护电路包括静电放电esd保护芯片，用于实现
±
15kv esd保护。
18.进一步地，上述显示器驱动板中，所述滤波电路包括并联的电容和电阻，其中，所述电容为22pf，所述电阻为75r，用于对所述保护电路输出的信号进行滤波处理。
19.进一步地，上述显示器驱动板中，所述视频转换芯片包括tw8836单片机，其中，所述tw8836单片机包括时钟系统，
20.所述时钟系统包括第一视频时钟锁相环、第二视频时钟锁相环及单片机时钟，所述单片机时钟包括微控制单元mcu和非易失性存储器flash，其中，所述非易失性存储器flash存在内存，用于存储故障相关信息；
21.所述第一视频时钟锁相环和所述第二视频时钟锁相环用于提供视频采样、转换及缩放输出的时钟源，所述第一视频时钟锁相环设置为54mhz，所述第二视频时钟锁相环设置为108mhz，用于实现640x480/60hz分辨率到1366x 768/60hz分辨率的输入和720p的输出的视频输出。
22.进一步地，上述显示器驱动板中，所述视频转换芯片还用于检测从所述模拟接口输入的信号的最小时钟，调整所述视频转换芯片中的锁相环，以使时钟信号和视频输入信号同频率，以实现最佳采样。
23.进一步地，上述显示器驱动板中，所述视频转换芯片还用于对所述模拟接口输入的信号进行滤波处理。
24.进一步地，上述显示器驱动板中，所述视频转换芯片还用于对所述数字接口输入的信号进行稳定性监测。
25.进一步地，上述显示器驱动板中，所述视频转换芯片还用于调整视频信号的色彩增益。
26.进一步地，上述显示器驱动板中，所述视频转换芯片还用于实时检测输入的信号，当当前通道出现异常或其他通道存在有效信号时，切换通道或关机。
27.进一步地，上述显示器驱动板中，所述视频转换芯片还用于基于预设时间间隔，通过所述异步传输标准接口rs232，向所述pc机上报所述液晶显示面板的设备显示状态，同时，获取所述pc机的上位机状态。
28.进一步地，上述显示器驱动板中，若所述pc机与所述视频转换芯片之间的通信失败时，所述视频转换芯片控制关闭所述液晶显示面板的视频链路，同时主动显示所述液晶显示面板预先存储的故障提示信息。
29.与现有技术相比，本实用新型提供的一种显示器驱动板包括：视频转换芯片、电平转换电路、保护电路、滤波电路、电源电路及液晶显示面板，其中，所述保护电路的输入端与模拟接口连接，输出端与所述保护电路的输入端连接，所述保护电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述视频转换芯片连接，以实现对模拟接口输入的信号的保护和滤波处理，从而提高硬件信号可靠性和对板卡器进行更好的保护；所述电平转换电路包括分别与数字接口和所述视频转换芯片连接的第一电平转换电路和分别与pc机和所述视频转换芯片连接的第二电平转换电路，使得数字接口输入的信号的电平能够与视频转换芯片中的电平进行匹配及pc机输入的信号的电平能够与视频转换芯片中
的电平进行匹配，从而能够与视频转换芯片进行更好的通信上；所述电源电路包括多路电压输出，分别与所述视频转换芯片、所述液晶显示面板及所述电平转换电路连接，用于提供不同的电压，以保证多路输出；所述液晶显示面板与所述视频转换芯片连接，用于显示处理后的信号，实现经过视频转换芯片处理后的信号的有效显示。
附图说明
30.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
31.图1示出根据本实用新型一个方面的一种显示器驱动板的电路结构示意图；
32.图2示出根据本实用新型一个方面的一种显示器驱动板中的视频转换芯片的硬件框图；
33.图3示出根据本实用新型一个方面的一种显示器驱动板中的保护电路的示意图；
34.图4示出根据本实用新型一个方面的一种显示器驱动板中的滤波电路的示意图；
35.图5示出根据本实用新型一个方面的一种显示器驱动板中的程序主体架构对应的主函数流程图；
36.图6示出根据本实用新型一个方面的一种显示器驱动板中的程序主体架构对应的软件架构图；
37.图7示出根据本实用新型一个方面的一种显示器驱动板中的视频转换芯片中的tw8836单片机中的时钟系统的电路图；
38.图8示出根据本实用新型一个方面的一种显示器驱动板中的时钟系统进行的满屏缩放示意图；
39.图9示出根据本实用新型一个方面的一种显示器驱动板中的时钟系统进行的还原缩放示意图；
40.图10示出根据本实用新型一个方面的一种显示器驱动板中的时钟系统进行的放大缩放示意图。
41.附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
42.下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
43.需要说明的是，下述实施例仅为本技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本技术的保护范围。
44.如图1所示，本实用新型一个方面的一种显示器驱动板，其中，所述显示器驱动板包括：视频转换芯片、电平转换电路、保护电路、滤波电路、电源电路及液晶显示面板，所述液晶显示面板可以支持晶体管 (transistor
‑
transistor logic，ttl)和低电压差分信号(low
‑
voltagedifferential signaling，lvds)两种液晶的显示面板，支持视频图形阵列 (video graphics array，vga)和lvds两种输入信号，且输入信号的分辨率支持到至少720p；在此，所述视频转换芯片包括tw8836单片机，具体硬件框图如图2所示。
45.其中，所述保护电路的输入端与模拟接口连接，输出端与所述保护电路的输入端
连接，所述保护电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述视频转换芯片连接，以实现对模拟接口输入的信号的保护和滤波处理，从而提高硬件信号可靠性和对板卡器进行更好的保护。在此，所述模拟接口可以包括但不限于支持vga和s
‑
video等。
46.所述电平转换电路包括分别与数字接口和所述视频转换芯片连接的第一电平转换电路和分别与pc机和所述视频转换芯片连接的第二电平转换电路，使得数字接口输入的信号的电平能够与视频转换芯片中的电平进行匹配及 pc机输入的信号的电平能够与视频转换芯片中的电平进行匹配，从而能够与视频转换芯片进行更好的通信上；在此，所述数字接口可以包括但不限于支持lvds，hdmi及rgb24bit。
47.所述电源电路包括多路电压输出，分别与所述视频转换芯片、所述液晶显示面板及所述电平转换电路连接，用于提供不同的电压，以保证多路输出；所述液晶显示面板与所述视频转换芯片连接，用于显示处理后的信号，实现经过视频转换芯片处理后的信号的有效显示。
48.进一步地，本实用新型一实施例提供的一种显示器驱动板中，所述电源电路为兼容多重液晶屏幕，所述电源电路包括多路电压输出，分为buck拓扑电压输出，电压有1.8v，3.3v及5v等，以及boost拓扑电路输出，电压有16v、反向电压
‑
7v等，其中，电流源的电流为200ma。其中，所述电源电路与所述视频转换芯片连接，用于向所述视频转换芯片提供3.3v的电压；所述电源电路与所述液晶显示面板连接，用于向所述液晶显示面板提供16v、 7v及
‑
7v的电压；所述电源电路与所述电平转换电路连接，用于向所述电平转换电路提供1.8v的电压。
49.进一步地，本实用新型一实施例提供的一种显示器驱动板中，所述数字接口包括高清多媒体接口hdmi，所述第一电平转换电路包括第一电平转换芯片，所述第一电平转换芯片包括但不限于tfp401apzp电平转换芯片等，在本实用新型一优选实施例中，可以将所述第一电平转换芯片优选为tfp401apzp电平转换芯片，仅为优选实施例进行举例说明。
50.为了更好地兼容高清多媒体接口hdmi输入的信号，增加所述第一电平转换芯片，比如tfp401apzp电平转换芯片，使得所述第一电平转换芯片的输入端与所述hdmi连接，所述电平转换芯片的输出端与所述视频转换芯片连接，用于将所述hdmi的过渡调制差分信号(transition
‑
minimizeddifferential signaling，tmds)转换为彩色24位视频数据rgb24
‑
bit的电平信号，输入所述视频转换芯片，以实现对hdmi输入的信号的电平与视频转换芯片中的电平的匹配，保证二者之间能够更好的通信上。
51.进一步地，本实用新型一实施例提供的一种显示器驱动板中，所述第二电平转换电路包括第二电平转换芯片，所述第二电平转换芯片包括但不限于 max3232eipw电平转换芯片等，在本实用新型一优选实施例中，可以将所述第二电平转换芯片优选为max3232eipw电平转换芯片，仅为优选实施例进行举例说明。
52.为了更好地对pc机的输入的信号进行兼容，增加第二电平转换芯片，比如，max3232eipw电平转换芯片，所述第二电平转换芯片的输入端与所述pc机连接，所述第二电平转换芯片的输出端通过异步传输标准接口rs232 与所述视频转换芯片连接，用于将所述pc机的晶体管ttl的信号转换为支持rs232串口通信的信号，输入所述视频转换芯片，实现了对pc机的晶体管ttl与视频转换芯片之间的电平转换，以便二者之间能够更好的通信上。
53.为了考虑到硬件的可靠性，本实用新型一实施例提供的一种显示器驱动板中，对信号额外增加保护电路，其中，所述保护电路与模拟接口连接，以起到对输入的模拟信号的保护，所述保护电路包括静电放电esd保护芯片，用于实现
±
15kv esd保护，其中，所述静电放电esd保护芯片包括但不限于 tpd3e001 esd保护芯片等，在本实用新型一优选实施例中，可以将所述静电放电esd保护芯片优选为tpd3e001 esd保护芯片，仅为优选实施例进行举例说明，如图3所示，所述保护电路中的静电放电esd保护芯片被优选为tpd3e001 esd保护芯片时对应的电路图。
54.进一步地，本实用新型一实施例提供的一种显示器驱动板中，增加滤波电路，所述滤波电路的输入端与所述保护电路的输出端连接，所述滤波电路包括并联的电容和电阻，如图4所示，所述电容为22pf，所述电阻为75r，用于对所述保护电路输出的信号进行滤波处理，以便输入至所述视频转换芯片中的信号经过滤波处理，从而实现对模拟接口输入的模拟信号进行保护后的滤波处理，从而提高硬件信号可靠性和对板卡器进行更好的保护。
55.本实用新型一实施例提供的一种显示器驱动板中，用于对显示器驱动板进行控制的程序主体架构使用状态机实现，其中，具体地主函数流程图如图 5所示，对应地软件架构如图6所示。
56.进一步地，本实用新型一实施例提供的一种显示器驱动板中，所述视频转换芯片包括tw8836单片机，其中，所述tw8836单片机包括时钟系统，如图7所示，所述时钟系统包括第一视频时钟锁相环sspll1、第二视频时钟锁相环sspll2及单片机时钟mcuclk，所述单片机时钟mcuclk包括微控制单元(microcontroller unit，mcu)和非易失性存储器flash，其中，所述非易失性存储器flash存在内存，用于存储故障相关信息，其中，所述故障相关信息包括但不限于故障状况信息和故障提示信息等；所述第一视频时钟锁相环sspll1和所述第二视频时钟锁相环sspll2用于提供视频采样、转换及缩放输出的时钟源，所述第一视频时钟锁相环设置为54mhz，所述第二视频时钟锁相环设置为108mhz，用于实现640x480/60hz分辨率到1366x 768/60hz分辨率的输入和720p的输出的视频输出。例如，当640x480/60hz 的总像素点时，行信号：64(隐信号) 640(有效) 96(行同步信号)＝800(总)，场信号：43(隐信号) 480(有效) 2(场同步信号)＝525(总)，总的时钟信号：行*场*刷新率(1秒多少帧)＝总的时钟频率，即800*525*60＝ 25200000＝25.2m，远小于54mhz，故支持对应的640x480/60hz视频输出；又例如，当1366*768/60hz的总像素点时，行信号总计：1366(有效) 143(同步) 283(隐信号)＝1792，场信号总计：768(有效) 3(同步) 27(消隐)＝798，频率：1792*798*60＝85800960≈85.8mhz小于108mhz，故也可以支持1366*768/60hz的视频输出。在所述时钟系统中，针对输入信号和液晶显示面板不匹配时，可以通过时钟系统对输入信号进行缩放处理，比如宽高比不同时，可以选择缩放效果，有如图8所示的满屏缩放，如图9所示的还原缩放，及如图10所示的放大缩放，以满足不同的信号输入对应不同的视频输出。
57.针对输入信号和液晶面板不匹配时，本发明实现了缩放功能，宽高比不同时可以选择缩放效果。有满屏缩放，还原缩放，放大缩放。
58.进一步地，本实用新型一实施例提供的一种显示器驱动板中，所述视频转换芯片还用于检测从所述模拟接口输入的信号的最小时钟，调整所述视频转换芯片中的锁相环，以使时钟信号和视频输入信号同频率，以实现最佳采样，实现了针对模拟信号进行自动调节采样频率，以提高模拟信号的精度。
59.进一步地，本实用新型一实施例提供的一种显示器驱动板中，所述视频转换芯片还用于对所述模拟接口输入的信号进行滤波处理，实现对模拟接口输入的模拟信号进行滤波处理，使得所述视频转换芯片的内部支持对模拟信号(比如vga)的滤波处理。
60.进一步地，本实用新型一实施例提供的一种显示器驱动板中，所述视频转换芯片还用于对所述数字接口输入的信号进行稳定性监测，比如，所述视频转换芯片中的软件会实时判断数字信号，当数字信号掉线，时钟频率不对时，会对数字信号做判断及关机等处理，以达到对数字信号进行稳定性监测的目的。
61.进一步地，本实用新型一实施例提供的一种显示器驱动板中，所述视频转换芯片还用于调整视频信号的色彩增益，比如，所述视频转换芯片中的软件会调整颜色对比度及颜色校准等，以达到调整视频信号的色彩增益的目的。
62.进一步地，本实用新型一实施例提供的一种显示器驱动板中，所述视频转换芯片还用于实时检测输入的信号，当当前通道出现异常或其他通道存在有效信号时，切换通道或关机。
63.进一步地，本实用新型一实施例提供的一种显示器驱动板中，所述视频转换芯片还用于基于预设时间间隔，通过所述异步传输标准接口rs232，向所述pc机上报所述液晶显示面板的设备显示状态，同时，获取所述pc机的上位机状态。在此，所示预设时间间隔包括但不限于100ms、50ms及200ms 等，在本实用新型一优选实施例中，将所述预设时间间隔优选为100ms，例如，所述视频转换芯片中的软件基于100ms与pc机通过rs232进行通信一次，上报所述液晶显示面板的设备显示状态，同时读取pc机的上位机状态等信息，实现pc机与液晶显示面板之间的双向通信。
64.进一步地，本实用新型一实施例提供的一种显示器驱动板中，若所述pc 机与所述视频转换芯片之间的通信失败时，所述视频转换芯片控制关闭所述液晶显示面板的视频链路，同时主动显示所述液晶显示面板预先存储的故障提示信息，在此，所述故障提示信息包括但不限于图片、字符信息等，比如，信号故障，维护中等用于故障提示的信息。对视频转换芯片中的控制系统中的关键信息，比如，工控机、电机等主要设备，通过工控机等获取并存储于 flash中。
65.综上所述，本实用新型提高的一种显示器驱动板包括：视频转换芯片、电平转换电路、保护电路、滤波电路、电源电路及液晶显示面板，其中，所述保护电路的输入端与模拟接口连接，输出端与所述保护电路的输入端连接，所述保护电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述视频转换芯片连接，以实现对模拟接口输入的信号的保护和滤波处理，从而提高硬件信号可靠性和对板卡器进行更好的保护；所述电平转换电路包括分别与数字接口和所述视频转换芯片连接的第一电平转换电路和分别与pc机和所述视频转换芯片连接的第二电平转换电路，使得数字接口输入的信号的电平能够与视频转换芯片中的电平进行匹配及pc机输入的信号的电平能够与视频转换芯片中的电平进行匹配，从而能够与视频转换芯片进行更好的通信上；所述电源电路包括多路电压输出，分别与所述视频转换芯片、所述液晶显示面板及所述电平转换电路连接，用于提供不同的电压，以保证多路输出；所述液晶显示面板与所述视频转换芯片连接，用于显示处理后的信号，实现经过视频转换芯片处理后的信号的有效显示。
66.进一步地，本实用新型的应用涉及轨道交通领域，综合电力电子，监控系统，单片
机控制等相结合的技术，主要解决，伺服驱动器性能问题。将液晶屏模组纳入状态监控范围，提高了系统可靠性。同时显示器也在记录系统工作状态，保存记录和显示。
67.当然，对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。