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特性描述

FZH114C（深圳市方中禾科技）是一款LED（發(fā)光二極管、數(shù)碼管、點(diǎn)陣屏）驅(qū)動(dòng)控制專用芯片，內(nèi)部集成了數(shù)字通訊電 路、解碼電路、數(shù)據(jù)鎖存器、震蕩器、LED驅(qū)動(dòng)電路。通訊方式采用異步串口通信（UART）協(xié)議，因芯 片只接收單片機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)，僅需要單片機(jī)的一個(gè)TX端口發(fā)送數(shù)據(jù)給芯片即可，實(shí)現(xiàn)單線通訊；在顯示 驅(qū)動(dòng)方面，芯片采用動(dòng)態(tài)掃描方式，兩種顯示模式可選，8級(jí)段驅(qū)動(dòng)電流可調(diào)，16級(jí)位占空比可調(diào)；FZH114C 內(nèi)置消隱處理優(yōu)化電路。 本產(chǎn)品應(yīng)用在各種消費(fèi)類電子產(chǎn)品上，用途非常廣泛，如：LED 數(shù)碼顯示，LED點(diǎn)陣顯示驅(qū)動(dòng)，機(jī)頂盒顯示等。本產(chǎn)品性能優(yōu)良，質(zhì)量可靠。

功能特點(diǎn)

? 采用功率CMOS工藝

? 典型工作電壓：5V

? 支持共陰數(shù)碼管顯示

? 兩種顯示模式（7段×6位,8段×5位）

? 輝度調(diào)節(jié)電路（位占空比16級(jí)可調(diào)、段驅(qū)動(dòng)電流8級(jí)可調(diào)）

? 串行接口（SDA），兼容串口通信（UART）協(xié)議，支持波特率19200bps

? 內(nèi)置 OSC 頻率 2.5M

? 內(nèi)置上電復(fù)位電路

? 內(nèi)置針對(duì)暗亮問題的優(yōu)化電路

? 封裝形式：SOP16

內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

?管腳排列

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管腳功能

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輸入輸出等效電路

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極限參數(shù)

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推薦工作條件

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電氣特性

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開關(guān)特性

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功能說明

1、通信協(xié)議

本芯片采用異步串口通信（UART）協(xié)議，工作原理是將傳輸數(shù)據(jù)的每個(gè)字符以串行方式一位接一位 的傳輸。下圖給出了其工作模式：

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FZH114C 每一位的時(shí)間為：52us。

其中每一位（bit）的意義如下：

▲起始位：為由高變低，低電平時(shí)間為一位的時(shí)間，表示傳輸字符的開始。

▲數(shù)據(jù)位：緊跟起始位之后，D0-D7，低位先發(fā)。

▲校驗(yàn)位：為一位的時(shí)間，如果 8 位數(shù)據(jù)位中 1 的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，該位設(shè)為 0（置低電平），否則為 1（置 高電平）。

▲停止位：置高。時(shí)間為一位的時(shí)間，它是發(fā)送完一個(gè)字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志。

▲空閑位：置高。如果空閑位置高的時(shí)間大于 3ms，F(xiàn)ZH114C 就認(rèn)為本次數(shù)據(jù)幀結(jié)束，本次數(shù)據(jù)從暫存 器打入相應(yīng)寄存器開始控制芯片輸出。如果一幀數(shù)據(jù)傳輸沒有結(jié)束，那么建議設(shè)置空閑位時(shí)間范圍在 0-0.5ms 以內(nèi)。

FZH114C 的一幀數(shù)據(jù)包括以下兩種形式：

⑴ 顯示地址命令+顯示數(shù)據(jù)；

⑵ 顯示控制命令+顯示控制調(diào)節(jié)命令。

波特率：是衡量數(shù)據(jù)傳輸速率的指針。表示為每秒鐘傳送的二進(jìn)制位數(shù)（bit 數(shù)）。例如資料傳送速率 為 120 字符/秒，而每一個(gè)字符為 11 位，則其傳送的波特率為 11×120＝1320 bit/秒＝1320 波特。FZH114C 支持波特率范圍為：17500bps～21200bps，這里我們建議用 19200bps 即每位 的時(shí)間為：1s（秒）/19200≈52us（微秒）。所以 FZH114C 支持的每位的時(shí)間范圍為：47us～ 57us。在用 IO 模擬 UART 通訊時(shí)候，SDA 數(shù)據(jù)的位寬應(yīng)該滿足提供的位寬范圍。

下面我們以波特率為 19200bps 為例，給 SDA 腳發(fā)送顯示控制命令“0X18”，時(shí)序波形圖如下：

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如上圖 5，發(fā)送“0X18”總共 11 位，從左至右依次為 1 位起始位、8 位數(shù)據(jù)位、1 位校驗(yàn)位、1 位停止 位，每位的時(shí)間約為 52us ，11 位總時(shí)間約為 572us。由上圖讀出二進(jìn)制為“00011000”即轉(zhuǎn)換為十六 進(jìn)制為“0X18”。

注意：FZH114C除了接收5V供電的MCU發(fā)出的控制信號(hào)也可以接收3.3V供電的MCU發(fā)出的控制信號(hào)，但不 建議使用供電不同的系統(tǒng)。

2、顯示命令說明

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3、顯示數(shù)據(jù)說明

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4、顯示地址命令說明

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5、顯示控制調(diào)節(jié)命令說明

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應(yīng)用信息

1、FZH114C 命令數(shù)據(jù)定義

第一個(gè) Byte 數(shù)據(jù)為控制命令設(shè)定，低位先發(fā)。其中低四位 B3 ～B0 為 1000 為固定數(shù)據(jù)。B4 為寄 存器類型選擇，“1”時(shí)選擇顯示控制命令，“0”時(shí)選擇顯示地址命令。B7～B5 為設(shè)定顯示地址。

從第二 Byte 數(shù)據(jù)開始為數(shù)據(jù)，按照第一個(gè) Byte 中的地址送到相應(yīng)的暫存器存器中，如果是顯示控 制命令，第二 Byte 必須是顯示控制調(diào)節(jié)命令。如果是顯示地址命令，可以是多 Byte 數(shù)據(jù)，后續(xù) Byte 數(shù)據(jù)按地址累加 1 放入相應(yīng)暫存器中。如果地址超過相應(yīng)有效地址，顯示地址 101 以上，超過部分?jǐn)?shù)據(jù) 無效，如果開始第一 Byte 含的地址就超過相應(yīng)有效地址或是無效地址，本次數(shù)據(jù)無效。應(yīng)用時(shí)建議先 發(fā)顯示數(shù)據(jù)，然后再發(fā)控制數(shù)據(jù)（開顯示），如果先發(fā)控制數(shù)據(jù)（開顯示），顯示寄存器沒有清零，此 時(shí)就會(huì)輸出顯示寄存器里面的隨機(jī)數(shù)據(jù)，導(dǎo)致數(shù)碼管顯示亂碼直到顯示寄存器接收到正確的顯示數(shù)據(jù)。

2、驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼管：

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上圖給出共陰數(shù)碼管的連接示意圖，如果讓該數(shù)碼管顯示“0”，則需要在GR1為低電平時(shí)置SG1， SG2，SG3，SG4，SG5，SG6為高電平，置SG7，SG8為低電平，查看下圖顯示地址表格，只需在00H顯示地 址單元寫數(shù)據(jù)3FH就可以讓數(shù)碼管顯示“0”。詳細(xì)數(shù)據(jù)包為：先發(fā)地址命令“0X08”，緊跟著發(fā)顯示數(shù)據(jù) “0X3F”即把“0X3F”存放到地址00H中并通過SG腳輸出，其它地址不讓可以全發(fā)“0X00”使數(shù)碼管不 顯示，然后SDA腳置高至少3ms后發(fā)顯示控制命令和顯示控制調(diào)節(jié)命令，發(fā)完后SDA腳置高至少3ms，此時(shí) 數(shù)碼管就顯示“0”。

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3、數(shù)據(jù)包傳輸方式

3.1、地址自動(dòng)加1模式

使用地址自動(dòng)加1模式，設(shè)置地址實(shí)際上是設(shè)置傳送的數(shù)據(jù)流存放的起始地址。起始地址命令字發(fā) 送完畢，緊跟著發(fā)送數(shù)據(jù)，最多6BYTE，數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后置高數(shù)據(jù)線。

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Command1:選擇顯示地址命令（0x08）

Data1~Data n:發(fā)送顯示數(shù)據(jù)（最多6bytes）

Time：數(shù)據(jù)線置高時(shí)間（最小時(shí)間為3ms）

CommandX：選擇顯示控制命令（0x18）

CommandY:發(fā)送顯示控制調(diào)節(jié)命令（包括位占空比、段驅(qū)動(dòng)電流以及顯示模式設(shè)置）

3.2、固定地址模式

使用固定地址模式，設(shè)置地址實(shí)際上是設(shè)置需要發(fā)送的1BYTE顯示數(shù)據(jù)存放的地址。地址發(fā)送完畢， 緊跟著發(fā)送1BYTE顯示數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，緊跟著置高數(shù)據(jù)數(shù)至少3ms，然后再發(fā)送地址，緊跟著再 發(fā)送1BYTE顯示數(shù)據(jù)，緊跟著再置高數(shù)據(jù)線至少3ms，以此類推，直到發(fā)送完地址和數(shù)據(jù)。

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Command1~Command n: 發(fā)送顯示地址命令，地址1~n(最多可設(shè)置6個(gè)地址)

Data1~Data n:發(fā)送顯示數(shù)據(jù)（最多6 bytes）

Time：數(shù)據(jù)線置高時(shí)間（最小時(shí)間為3ms）

CommandX：發(fā)送顯示控制命令（0x18）

CommandY:發(fā)送顯示控制調(diào)節(jié)命令（包括位占空比、段驅(qū)動(dòng)電流以及顯示模式設(shè)置）

芯片不需要命令來設(shè)置芯片是工作在地址自動(dòng)加1模式還是固定地址模式，嚴(yán)格來說它只有

一種地 址自動(dòng)加1模式，此處劃分是為了更好地說明芯片也可以單獨(dú)給某個(gè)顯示寄存器地址寫顯示數(shù)據(jù)，如果 單獨(dú)給某個(gè)顯示地址寫顯示數(shù)據(jù)，寫完顯示地址后，緊跟著只能寫一個(gè)顯示數(shù)據(jù)，就把信號(hào)線置高至少3ms，如果緊跟著寫幾個(gè)顯示數(shù)據(jù)，那么芯片在接收到第一個(gè)數(shù)據(jù)后，顯示地址就會(huì)在規(guī)定的地址上自動(dòng)加1，再接收第二個(gè)顯示數(shù)據(jù)，直到接收到最后一個(gè)顯示地址的顯示數(shù)據(jù)。

4、7段×6位應(yīng)用電路接法：

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5、8段×5位應(yīng)用電路接法：

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注意：應(yīng)用時(shí)請(qǐng)?jiān)谛酒?VDD 與 GND 加一個(gè) 104 去耦電容。去耦電容與芯片 VDD 和 GND 之間的連線越 短，去耦效果就越好，芯片工作就越穩(wěn)定。 芯片針對(duì)共陰極數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，不適合應(yīng)用于共陽(yáng)極數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)。

封裝示意圖(SOP16)

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審核編輯 黃宇

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