LS028T38-M-V1:2.8英寸TN TFT LCD模组,240x320分辨率,262K色彩,16位并行接口
产品副标题/关键词:
2.8英寸显示屏,QVGA 240x320分辨率,透射式a-Si TN TFT,16位8080并行接口,COG+FPC+B/L,262K色彩,ILI9341V驱动,36-pin FPC,-20°C~70°C工作温度
1. 概述与产品定位
LS028T38-M-V1由立信(万安)智显科技有限公司开发,是一款2.8英寸透射式非晶硅TFT-LCD模组。
本产品规格书(版本1.0,模组类型:COG+FPC+B/L)作为权威技术文档,明确了产品的结构组成(COG+FPC+B/L)、物理特性、机械尺寸、绝对最大额定值、详细电气特性、完整的16位8080并行接口引脚定义与时序,以及全面的电光性能。该产品提供240(RGB)×320的QVGA分辨率,具备262K色彩显示能力,由ILI9341V控制器驱动。
本文件提供了系统集成至嵌入式显示应用所需的核心参数。我们明确建议工程师严格遵循本文档所述的电气规格、接口时序及机械公差,以确保可靠的性能与兼容性。
2. 产品详细概述与架构
- 核心技术:透射式a-Si TFT-LCD(非晶硅薄膜晶体管液晶显示器)。
- 显示模式:有源矩阵TFT,透射式。
- 显示特性:最高可显示26.2万色。
- 模组结构:COG(玻璃覆晶)+ FPC(柔性印制电路)+ B/L(背光单元)。由TFT-LCD面板、驱动电路及背光单元组成。
- 输入数据:16位8080(并行接口)。
- 视角方向(灰度反转):TN(扭曲向列型)。
- 驱动IC:ILI9341V。
- 视角方向:12点钟方向。
- 批准状态:☑ 仅批准产品规格书(依据签署栏)。
3. 详尽技术规格
3.1 机械与物理规格
| 项目 | 规格 | 单位 |
|---|---|---|
| 模组尺寸(水平×垂直×厚度) | 50.0 × 69.1 × 2.3 | mm |
| 有效区域(水平×垂直) | 43.2 × 57.6 | mm |
| 点数/分辨率 | 240(RGB) × 320 | 像素 |
| 面板尺寸(对角线) | 2.8 | 英寸 |
关键机械设计注意事项(摘自文档):
- 一般公差:±0.20 mm。
- 角度公差:±1/4°。
- 背光:4颗白光LED芯片并联。
- 工作温度:-20°C ~ +70°C。
- 存储温度:-30°C ~ +80°C。
- ROHS合规:是。
- 边框开口设计:建议外壳可视区域每边比模组有效区域(VAMds)至少小0.3mm。
- 泡棉垫圈开孔设计:机壳泡棉垫圈的开孔应每边比模组可视区域(VAMds)至少大0.6mm。
- TP/导体隔离:触摸面板(TP)边缘不得与任何金属导体接触。
- 玻璃段到边缘公差:±0.2 mm。
- FPC+PI补强总厚度:0.30 mm。
- LCM厚度(侧视图):2.3±0.2 mm。
3.2 电气与接口规格
3.2.1 绝对最大额定值
| 项目 | 符号 | 最小值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 电源电压 | VCC | -0.3 | 4.6 | V | 注1、注2 |
| 电源电压 | IOVCC | -0.3 | 4.6 | V | 注1、注2 |
| 工作温度 | TOPR | -20 | 70 | °C | 注1、注2 |
| 存储温度 | TSTR | -30 | 80 | °C | 注1、注2 |
注释说明:
- 注1/注2:超出上述额定值的应力可能导致永久性损坏;在此条件下不保证正常功能运行。
3.2.2 电气特性(直流——推荐工作条件)
测试条件:VDDI=1.65 至 3.3V,VDD=2.4 至 3.3V,AGND=DGND=0V,Ta=25°C。
| 项目 | 项目 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 电源电压 | 电源电压 | VCC | 2.5 | 2.8 | 3.3 | V | 注1 |
| 电源电压 | 电源电压 | IOVCC | 1.65 | 2.8 | 3.3 | V | 注1 |
| 输入电压(低电平) | 输入电压(低电平) | VIL | 0 | — | 0.3 * IOVCC | V | 注1 |
| 输入电压(高电平) | 输入电压(高电平) | VIH | 0.7 * IOVCC | — | IOVCC | V | 注1 |
注意:IOVCC 的典型值为 2.8V(与 VCC 相同),而非更常见的 1.8V。这一设计简化了电源方案,两路供电可采用同一电压轨。
3.2.3 引脚说明(36 针 FPC)
| 引脚编号 | 符号 | I/O | 说明 |
|---|---|---|---|
| 1 | GND | P | 接地 |
| 2 | NC | — | 未连接 |
| 3 | NC | — | 未连接 |
| 4 | DB10 | I | 数据总线 |
| 5 | DB9 | I | 数据总线 |
| 6 | DB4 | I | 数据总线 |
| 7 | DB3 | I | 数据总线 |
| 8 | RD | I | 8080 并行接口读信号 |
| 9 | WR | I | 8080 并行接口写信号 |
| 10 | RS | I | 命令/数据选择引脚(DCX) |
| 11 | VCC | P | 电源 |
| 12 | VCC | P | 电源 |
| 13 | GND | P | 接地 |
| 14 | GND | P | 接地 |
| 15 | GND | P | 接地 |
| 16 | NC | — | 未连接 |
| 17 | DB15 | I | 数据总线 |
| 18 | DB14 | I | 数据总线 |
| 19 | DB13 | I | 数据总线 |
| 20 | DB12 | I | 数据总线 |
| 21 | DB11 | I | 数据总线 |
| 22 | DB8 | I | 数据总线 |
| 23 | DB7 | I | 数据总线 |
| 24 | DB6 | I | 数据总线 |
| 25 | DB5 | I | 数据总线 |
| 26 | DB2 | I | 数据总线 |
| 27 | DB1 | I | 数据总线 |
| 28 | DB0 | I | 数据总线 |
| 29 | RESE | I | 复位信号,低电平有效。 |
| 30 | CS | I | 片选输入引脚 |
| 31 | IOVCC | P | I/O 电源 |
| 32 | VCC | P | 电源 |
| 33 | VCC | P | 电源 |
| 34 | GND | P | 接地 |
| 35 | GND | P | 接地 |
| 36 | GND | P | 接地 |
接口概述:
- 16 位 8080 并行接口:数据总线 DB[0:15],配合控制信号 CS(片选)、RS(寄存器选择 / DCX)、WR(写)及 RD(读)。
- 电源引脚:连接器上分布了多组 VCC、IOVCC 和 GND 引脚,以保障电源完整性。
- 数据总线:DB0–DB15 构成完整的 16 位数据总线,可实现最高传输速率。
- 复位:专用 RESE 引脚用于硬件复位。
3.2.4 并行 8080 接口时序特性
条件:VDDI=1.65 至 3.3V,VDD=2.4 至 3.3V,AGND=DGND=0V,Ta=25°C。
| 信号 | 符号 | 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DCX | T_AST | 地址建立时间 | 0 | — | ns | — |
| DCX | T_AHT | 地址保持时间(写/读) | 0 | — | ns | — |
| CSX | T_CHW | CSX "H" 脉冲宽度 | 0 | — | ns | — |
| CSX | T_CS | 片选建立时间(写) | 15 | — | ns | — |
| CSX | T_RCS | 片选建立时间(读 ID) | 45 | — | ns | — |
| CSX | T_RCSFM | 片选建立时间(读 FM) | 355 | — | ns | — |
| CSX | T_CSF | 片选等待时间(写/读) | 10 | — | ns | — |
| CSX | T_CSH | 片选保持时间 | 10 | — | ns | — |
| WRX | T_WC | 写周期 | 66 | — | ns | — |
| WRX | T_WRH | 写控制脉冲 "H" 持续时间 | 15 | — | ns | — |
| WRX | T_WRL | 写控制脉冲 "L" 持续时间 | 15 | — | ns | — |
| RDX (ID) | T_RC | 读周期(ID) | 160 | — | ns | 读取 ID 数据时 |
| RDX (ID) | T_RDH | 控制脉冲 "H" 持续时间(ID) | 90 | — | ns | 读取 ID 数据时 |
| RDX (ID) | T_RDL | 控制脉冲 "L" 持续时间(ID) | 45 | — | ns | 读取 ID 数据时 |
| RDX (FM) | T_RCFM | 读周期(FM) | 450 | — | ns | 从帧存储器读取时 |
| RDX (FM) | T_RDHFM | 控制脉冲 "H" 持续时间(FM) | 90 | — | ns | 从帧存储器读取时 |
| RDX (FM) | T_RDLFM | 控制脉冲 "L" 持续时间(FM) | 355 | — | ns | 从帧存储器读取时 |
| D[17:0] | T_DST | 写数据建立时间 | 10 | — | ns | 最大 CL=30pF 最小 CL=8pF |
| D[17:0] | T_DHT | 写数据保持时间 | 10 | — | ns | 最大 CL=30pF 最小 CL=8pF |
| — | T_RAT | 读访问时间 | — | 40 | ns | 最大 CL=30pF 最小 CL=8pF |
| — | T_RATFM | 读访问时间 | — | 340 | ns | 最大 CL=30pF 最小 CL=8pF |
| — | T_ROD | 读输出禁用时间 | 20 | 80 | ns | 最大 CL=30pF 最小 CL=8pF |
关键时序观察:
- 写周期: 最短 66ns(相当于 15.15 MHz 写入速率)。
- 读周期(ID): 最短 160ns。
- 读周期(帧存储器): 最短 450ns —— 明显慢于写入。
- CS 到写建立时间: 仅需 15ns。
- 数据建立/保持时间: 各 10ns。
3.2.5 复位时序
| 相关引脚 | 符号 | 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| RESX | t_RW | 复位脉冲持续时间 | 10 | — | uS |
| RESX | t_RT | 复位取消 | — | 5(注1,5) | mS |
| RESX | t_RT | 复位取消 | — | 120(注1,6,7) | mS |
复位时序说明(摘自文档):
- 复位取消还包括从 EEPROM 加载 ID 字节、VCOM 设置及其他设置到寄存器所需的时间。每次 RESX 上升沿后 5 ms 内的硬件复位取消时间(t_RT)都会执行此加载操作。
- 根据复位描述表,RESX 线路上的静电放电尖峰不会导致系统出现异常复位。
- 在复位期间,显示将被消隐(当在睡眠退出模式下启动复位时,显示进入消隐序列,最长时间为 120 ms。在睡眠进入模式下,显示保持消隐状态),随后恢复到硬件复位的默认状态。
- 尖峰抑制:宽度小于 20ns 的正向尖峰将被抑制。
- 在睡眠进入模式下施加复位时。
- 在睡眠退出模式下施加复位时。
- 释放 RESX 后需等待 5ms 才能发送命令。同时,120ms 内不能发送睡眠退出命令。
3.2.6 背光单元
(注:背光驱动条件在机械图纸注释中标明为:“驱动条件:IF=80mA,Vf=3.1V(TYP)”——驱动条件:IF=80mA,Vf=3.1V(典型值)。所提供的 36 引脚引脚表中未明确列出背光的引脚定义——背光可能通过单独的焊盘或未在 36 引脚 FPC 表中编号的引脚连接。)
3.3 光学与电光特性(Ta=25°C)
| 项目 | 项目 | 符号 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 响应时间 | 响应时间 | Tr + Tf | θx = θy = 0 | — | 16 | — | ms | 注 1 |
| 对比度 | 对比度 | CR | θx = θy = 0 | — | 500 | — | — | 注 2 |
| 透射率 | 透射率 | T% | θx = θy = 0 | — | 6.4 | — | % | |
| 色度坐标 (CIE1931) | 白色 | Wx | θx = θy = 0 | — | 0.301 | — | — | |
| 色度坐标 (CIE1931) | 白色 | Wy | θx = θy = 0 | — | 0.337 | — | — | |
| 可视角度 | θT (上) | CR > 10 | — | 50 | — | 度 | 注 3 | |
| 可视角度 | θB (下) | CR > 10 | — | 20 | — | 度 | 注 3 | |
| 可视角度 | θL (左) | CR > 10 | — | 45 | — | 度 | 注 3 | |
| 可视角度 | θR (右) | CR > 10 | — | 45 | — | 度 | 注 3 |
注释(摘自文档):
- 响应时间:环境温度 = 25°C。响应时间为 16ms(典型值),速度较快,适用于大多数 GUI 和视频应用。
- 对比度(CR):使用 Topcon 亮度计 BM-5A 在 2° 视角锥下测量。典型对比度为 500:1。
- 可视角度:TN 面板典型的非对称可视角度:上(50°)、下(20°)、左(45°)、右(45°)。最佳观看方向为 6 点钟方向(从顶部算起),即视线略微向下倾斜时观看效果最佳。
- 色度坐标:使用 Otsuta 色度计 LCF-2100M 测量。CF 仅在 C 光源模拟条件下测量。
- 透射率:规定透射率为 6.4%(典型值)。CTC 出货状态为不含偏光片的液晶盒。规格书中的透射率为含偏光片时的数值。透射率公差为 ±10%。
3.4 版本记录
4. 应用指南与关键注意事项
预期用途
- 工业人机界面与控制面板
- 需要标准并行接口的嵌入式系统
- 便携式仪器与测量设备
- 带图形显示的物联网设备
- 任何需要2.8英寸彩色显示屏并配备高速并行接口的应用
关键设计注意事项
-
16位并行接口:本模块采用16位8080并行接口。与基于SPI的模块不同,该接口需要大量GPIO引脚(16根数据线+4根控制线=至少20个引脚)。
- 在标准小型显示屏接口中,该接口可提供最快的数据传输速度。
- 主控MCU必须具备外部存储器接口(FSMC/FMC)或足够的GPIO来驱动并行总线。
- 最小写入周期为66ns(15.15 MHz),与大多数STM32 FMC/FSMC控制器兼容。
-
接口信号布线:
- 16根数据线(DB0-DB15)和控制信号(CS、RS、WR、RD)应尽可能短。
- 建议对16根数据线进行等长匹配,以尽量减少15 MHz下的信号偏斜。
- 避免将并行信号布线在噪声电源走线或高频开关信号附近。
-
电源供应:
- 为主逻辑电路提供稳定的VCC(2.5-3.3V,典型值2.8V)。
- 提供稳定的IOVCC(1.65-3.3V,典型值2.8V)——请注意IOVCC的典型值为2.8V,而非更常见的1.8V。这使得VCC和IOVCC可以共用同一路2.8V电源轨,从而简化电源设计。
- 模块提供了多个VCC和GND引脚(VCC:引脚11、12、32、33;GND:引脚1、13、14、15、34、35、36)以确保电源完整性。在PCB设计中务必将它们全部连接。
- 背光需要恒流LED驱动器——外形图注释中的驱动条件为3.1V下80 mA。
-
复位电路:
- RESE引脚(引脚29)为低电平有效。必须将其拉低至少10 µs才能触发复位。
- 短于5 µs的脉冲将被拒绝。
- 释放RESX后需等待5 ms再发送任何命令。
- 如果在Sleep Out模式下发生复位,显示屏可能需要长达120 ms才能恢复正常工作。
-
机械集成:
- 模块外形尺寸:50.0mm(高)× 69.1mm(宽)× 2.3mm(厚)。
- 有效区域:43.2mm × 57.6mm。
- 边框开孔:外壳视窗每边应比可视区域小0.3mm。即边框开孔约为42.6mm × 57.0mm。
- 泡棉垫圈开孔:开孔每边应比可视区域大0.6mm。
- 视角方向:12点钟方向(从上方观看效果最佳)。
- 本模块采用36引脚FPC——请使用对应的36引脚、0.5mm间距FPC连接器。
-
未使用引脚的处理:
- 引脚2、3和16标记为NC(无连接)——保持悬空即可。
- 模块的36引脚连接器中不包含专用背光引脚——背光可能通过FPC上的独立焊盘连接。
-
温度限制:
- 工作温度:-20°C 至 +70°C。
- 存储温度:-30°C 至 +80°C。
-
视角注意事项:
- 本产品为TN面板,视角不对称:上(50°)、下(20°)、左(45°)、右(45°)。
- 从12点钟方向(上方)观看时可获得最佳图像质量。下方视角有限(20°),在产品机械方向设计中应予以考虑。
操作与合规
- 本模块符合ROHS标准。
- 在操作和组装过程中请遵守标准的ESD防护措施。
- 本模块包含易碎玻璃和36引脚FPC——请小心轻放。
- 避免急剧弯折FPC,尤其是在连接器接口附近。
- 透射率公差为±10%。
5. 总结与设计支持
LS028T38-M-V1规格书详细描述了一款标准2.8英寸QVGA TN显示模块,配备16位8080并行接口和ILI9341V驱动IC。
核心优势:
-
标准2.8英寸QVGA分辨率(240x320):一种被广泛支持的分辨率,兼容众多驱动IC库和UI框架。
-
高速16位并行接口:66ns写入周期配合完整的16位数据总线,在小型显示屏接口中提供最快的数据传输速度,非常适合需要流畅动画和快速屏幕刷新的应用。
成熟且支持完善的驱动 IC(ILI9341V):ILI9341V 是应用最广泛、资料最完备的小尺寸显示控制器之一,在各大主流微控制器平台(Arduino、STM32、ESP32 等)上均有丰富的库支持。
快速响应时间:响应时间为 16ms(典型值),可有效减少运动模糊,适合视频播放应用。
清晰的机械设计指南:提供明确的面框开孔和泡棉避空尺寸建议,简化外壳设计。
完善的电源分配:36 针连接器上分布多个 VCC 和 GND 引脚,确保最佳的电源完整性。
详细的复位时序:提供全面的复位时序说明,包括尖峰抑制规格,确保系统可靠初始化。
宽泛的温度范围:支持 -20°C 至 +70°C 工作温度和 -30°C 至 +80°C 存储温度。
主要设计要点:
-
最关键的设计任务之一是并行接口 PCB 布局——在 15 MHz 频率下对 16 条数据线和 4 条控制信号进行走线,需保证适当的等长匹配和信号完整性。
-
GPIO 分配:主控 MCU 需分配至少 20 个 GPIO(16 条数据 + 4 条控制)用于显示接口。选用带 FSMC/FMC 接口的 MCU(如 STM32)可大幅简化此工作。
-
电源供应:提供稳定的 VCC(2.8V)和 IOVCC(2.8V)电源(可共用单路 2.8V 供电)。提供恒流背光驱动,设置为 80 mA、3.1V。
-
驱动开发:软件工程师需通过 16 位并行接口初始化 ILI9341V 驱动 IC。该驱动已有大量开源库可供使用。
-
机械集成:遵循面框开孔和泡棉避空指南。在产品方向设计时需考虑 TN 视角的非对称特性。
与同类型号对比:
| 特性 | LS028T38-M-V1 | LS028T12-M-V1 |
|---|---|---|
| 接口 | 16 位 8080 并行 | 8 位 8080 / SPI |
| 驱动 IC | ILI9341V | ST7789P3 |
| 响应时间 | 16ms(典型值) | 16ms(典型值) |
| 对比度 | 500:1(典型值) | 500:1(典型值) |
| 视角 | 50°/20°/45°/45° | 50°/20°/45°/45° |
| 透过率 | 6.4%(典型值) | 6.4%(典型值) |
| 白色色度(Wx, Wy) | (0.301, 0.337) | (0.301, 0.337) |
| 模组尺寸 | 50.0 × 69.1 × 2.3mm | — |
| FPC 针数 | 36 针 | — |
| 背光驱动 | 80mA, 3.1V(典型值) | 80mA, 3.1V(典型值) |
主要区别:LS028T38-M-V1 采用 ILI9341V 驱动 IC,配备 16 位 8080 并行接口;而 LS028T12-M-V1 采用 ST7789P3 驱动,配备 8 位 8080 / SPI 接口。LS028T38-M-V1 的 16 位并行接口相比 LS028T12-M-V1 的 8 位接口,数据传输速率提升一倍。
对于需要标准 2.8 英寸彩色显示屏、并通过完整 16 位并行接口和行业标准 ILI9341V 驱动实现最高数据传输速率的应用,本模组是极佳的选择。