TFT-LCD电容触摸屏模块(RGB接口)的组成

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。

01 TFT-LCD电容触摸屏模组

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：

RGB显示屏驱动接口(40PinFPC排线连接点)

电容屏触摸接口(6Pin的FPC排线连接点)

RGB显示屏驱动接口(RGB888)

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

电容屏触摸接口

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。

02 驱动背板

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：

给显示屏供电

转接驱动信号(RGB接口信号、触摸I2C接口信号)

显示屏供电

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。

转接驱动信号(RGB接口信号、触摸I2C接口信号)

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。

03 文章总结

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。