PHÂN TÍCH CHI TIẾT SƠ ĐỒ MẠCH HIỂN THỊ 1.42” LCM (SPI) TRONG ĐỒNG HỒ THÔNG MINH – BẢN CHUYÊN SÂU

Màn hình LCM (Liquid Crystal Module) là một trong những khối quan trọng nhất trong mọi thiết bị đeo thông minh như đồng hồ trẻ em Wonlex, HKT, MyAlo…
Sơ đồ cung cấp là sơ đồ mạch của LCM SPI 1.42 inch, dạng phổ biến trong các mẫu đồng hồ trẻ em đời 2022–2025.

Bài viết này phân tích toàn bộ cấu trúc, nguyên lý truyền dữ liệu, quản lý nguồn, kích LED và cơ chế reset của LCM theo phong cách kỹ thuật chuyên sâu, nhằm giúp thợ sửa chữa hiểu đúng bản chất mạch và xử lý các lỗi hiển thị phức tạp.

I. TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC LCM 1.42” SPI

Màn hình 1.42″ của đồng hồ smart chủ yếu dùng:

Bus giao tiếp SPI tốc độ cao

Driver tích hợp trong module (On-cell driver)

Nguồn cấp nhiều rail: VBAT → 2.8V → 1.85V

Backlight LED tách riêng

Sơ đồ cho thấy module kết nối với mainboard qua đầu nối BTB-XT-8810-24S-02, gồm:

Tín hiệu điều khiển SPI

Tín hiệu reset RST

Tín hiệu power-on (LCM_PWREN hoặc tương đương)

Đường LED backlight (LCM_LED+)

Đây là kiến trúc chuẩn của các dòng LCM tích hợp IC driver ST7789, RM69330, FCX3260…

II. PHÂN TÍCH CHI TIẾT SƠ ĐỒ NGUỒN CẤP CHO LCM

LCM trong sơ đồ nhận ba nhóm nguồn chính:

1. VBAT → LED Backlight

VBAT (thường 3.7–4.2V) không cấp trực tiếp vào IC driver mà chỉ dùng cho:

Driver LED

Mạch boost LED nếu có (trong sơ đồ này không có boost → dùng LED trực tiếp)

LED backlight trong sơ đồ chạy với dòng tối đa 83.1 mA, đây là con số phù hợp với màn IPS 1.42”.

Dòng này đi qua:

Cuộn cảm lọc

MOSFET hoặc transistor điều khiển (không xuất hiện đầy đủ trong phần hình gửi)

Điện trở cảm dòng (R_sense)

Từ sơ đồ có thể thấy:

LCM_LED+ được lấy từ VBAT thông qua mạch lọc RC, bảo đảm xung dòng LED không gây nhiễu lên toàn hệ thống.

2. Nguồn VDD2V8 (2.8V)

Đây là rail analog + digital I/O của IC LCM:

Cấp cho chân logic SPI

Cấp cho chân reset RST

Cấp cho bus điều lệnh command

Một phần cấp cho mạch gamma và timing controller (TCON)

Nếu VDD2V8 sụt, bạn sẽ gặp các lỗi:

Màn hình trắng hoàn toàn (white screen)

Chỉ hiển thị đèn nền nhưng không lên hình

Hiển thị sai màu hoặc loang màu

Khi reset → máy treo hoặc không khởi tạo RAM của màn hình
Trong sơ đồ, VDD2V8 có tụ lọc:

C111 và C113 – dùng để ổn định rail

Giá trị thường 4.7µF – 10µF

Nếu thợ vô tình làm mất tụ → LCM nhiễu xung → nháy màn.

3. Nguồn VDD1V85 (1.85V)

Đây là rail CORE của IC driver LCM.

Đây là nguồn quan trọng nhất bởi vì:

IC điều khiển LCM chạy lõi ở mức 1.8–1.85V

Bộ điều xung TCON, SRAM hiển thị, buffer dòng, DAC màu… đều hoạt động trên rail này

Nếu sụt dưới 1.75V, IC sẽ reset ngầm (silent reset)

Đặc điểm khi VDD1V85 lỗi:

Màn hình chỉ sáng nền, không hiển thị

Chỉ lên một sọc trắng

Lúc lên lúc không

Máy chạy bình thường nhưng không có hình

Sơ đồ cho thấy LDO hoặc PMIC trên main cấp nguồn này và đi vào LCM qua tụ:

C114 – tụ lọc quan trọng

Tụ này giúp chống sụt áp trong chu kỳ load cao khi SPI gửi burst.

III. CẤU TRÚC CHÂN TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN (SPI BUS)

Mạch sử dụng SPI 4-wire truyền thống:

1. LCM_SPI_CLK

Clock SPI

Xung từ CPU → LCM

Tần số thường 10–62 MHz tùy driver

Nếu CLK lỗi:

Màn hình lên trắng

Hoặc không nhận lệnh init → đen màn

2. LCM_SPI_CS (Chip Select)

Kéo LOW → LCM nhận lệnh

Kéo HIGH → LCM bỏ qua giao tiếp

Nếu CS treo mức 1:

LCM không bao giờ nhận lệnh → màn trắng

Nếu CS chập:

CPU treo → ngốn dòng → nóng IC

3. LCM_SPI_SDA / SDI (Data)

Gửi dữ liệu pixel + lệnh init

Nếu nhiễu → loang màu / sọc đứng ngẫu nhiên

4. LCM_SPI_RS (Register Select)

HIGH → gửi dữ liệu

LOW → gửi lệnh điều khiển

Vai trò rất quan trọng vì:

Khi init, driver cần chuỗi lệnh dài 300–500 byte

Chỉ cần RS lỗi → init sai → trắng màn

IV. TÍN HIỆU RST – CHÌA KHÓA GIẢI QUYẾT LỖI “LÚC LÊN LÚC KHÔNG”

Chân LCM_RSTN kéo xuống GND trước 10–20ms → rồi kéo lên VDD2V8 để khởi tạo IC.

Đây là:

Reset phần cứng

Tạo trạng thái known-state cho SRAM trong LCM

Đồng bộ DAC gamma

Nếu đường RST đứt:

Màn khi lên khi không

Lúc trắng lúc đen

Khởi tạo driver không hoàn tất

Nếu trên đồng hồ rơi nước → oxi hóa RST → thường gây màn hình chỉ sáng nền nhưng không có hình.

V. PHÂN TÍCH MẠCH LED BACKLIGHT

LED thường gồm 2–4 LED mắc song song hoặc nối tiếp tùy loại.

Sơ đồ cho thấy:

LED nhận VBAT qua mạch lọc

Dòng tối đa: 83.1 mA

Điều khiển bởi CPU qua PWM (không thể hiện hết trên sơ đồ cắt)

Lỗi thường gặp:

1. LED sáng nhưng không có hình

→ Lỗi SPI hoặc nguồn VDD1V85/VDD2V8.

2. LED không sáng nhưng có hình mờ

→ Đứt LED dây chuyền
→ Đứt transistor boost LED
→ Oxy hóa chân LED trên BTB

3. LED sáng mờ dần
→ Điện áp VBAT thấp hoặc tụ lọc đường LED chai

VI. CÁC ĐIỂM HAY HƯ TRONG THỰC TẾ SỬA CHỮA

Dựa trên kinh nghiệm sửa đồng hồ trẻ em (Wonlex, Abardeen, MyAlo), các vị trí sau thường gặp lỗi:

1. Đường VDD2V8 đứt tại đầu nối BTB

Biểu hiện:

Màn trắng

Nháy sáng 1 giây rồi tắt

Màn sọc xéo

2. Đường VDD1V85 sụt áp

Nguyên nhân:

LDO quá nhiệt

Nguồn 1.8V bị kéo xuống do IC LCM lỗi

Thợ cần:

Đo dòng standby của LCM

Nếu dao động bất thường → driver LCM nội bộ chết

3. Đường CLK hoặc CS bị chạm

Khi màn hình bị rơi nước → hai đường này hay bị oxy hóa.

Lỗi:

Màn không lên hình

Hoặc CPU tự khởi động lại

4. Tụ lọc C111 – C113 – C114 bong

Do:

Thay màn hàn nóng quá

Cạy BTB mạnh gây gãy tụ ceramic

Triệu chứng:

Màn hình giật xung

Sọc đứng

Lúc có hình lúc không

VII. QUY TRÌNH KIỂM TRA MẠCH LCM CHUẨN CHUYÊN GIA

1. Đo VBAT tại chân LED+

Phải = 3.7–4.2V.

2. Đo VDD2V8

Phải = 2.75–2.85V.
Sai → lỗi LDO hoặc đứt đường.

3. Đo VDD1V85

Phải = 1.8–1.9V.

4. Đo trở kháng đường SPI (CLK – CS – SDA – RS)

Trở kháng bình thường từ 1–10 kΩ so với GND.
Nếu thấp <100 Ω → có chạm.

5. Đo xung CLK bằng oscilloscope

Tần số 10–60 MHz.
Nếu không có xung → CPU không phát lệnh → lỗi firmware hoặc CPU.

6. Kích reset thủ công tại RSTN

Thử kéo xuống rồi kéo lên → màn có lên hay không.

VIII. LỖI MÀN HÌNH PHỔ BIẾN VÀ NGUYÊN NHÂN LIÊN QUAN TỚI SƠ ĐỒ

1. Màn sáng nền nhưng trắng

Mất SPI

Mất VDD2V8

Lỗi RSTN

Chết IC driver trong LCM

2. Màn tối đen hoàn toàn

LED không sáng → đứt LED

Muối oxy hóa chân LED+

Mất VBAT tại LED

3. Màn sọc đứng

Mất xung CLK

Tụ lọc C113/C114 lỗi

LCM SPI bị nhiễu

4. Màn loang màu

Mất ổn định VDD1V85

Gãy tụ lọc nguồn

5. Lúc lên lúc không

RST chập chờn

Lỗi tiếp xúc BTB

IX. KẾT LUẬN – TẦM QUAN TRỌNG CỦA SƠ ĐỒ TRONG SỬA CHỮA ĐỒNG HỒ SMART

Việc hiểu đúng sơ đồ mạch LCM 1.42″ SPI giúp thợ sửa:

Khoanh vùng lỗi nhanh

Tránh thay màn oan

Sửa được những lỗi mà thợ khác chịu

Gia tăng uy tín và khả năng xử lý các model mới

Trong các dòng Wonlex KT17 – KT18 – KT24S – KT27 – KT31 – KT36… kiến trúc LCM gần như giống nhau 90%, nên bài phân tích này áp dụng chung cho toàn bộ.