?一、概述

FZH367 （深圳市方中禾科技）是一種具有獨(dú)立自動(dòng)呼吸功能的LED(12×16)點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)芯片。芯片通過(guò)I2C協(xié)議控制每個(gè)LED實(shí)現(xiàn) 3種自動(dòng)呼吸模式及PMW模式的切換控制。 此外，芯片具備對(duì)每一個(gè)LED的開短路檢測(cè)功能，通過(guò)I2C讀指令操作可以確定開短路LED在點(diǎn)陣中 的具體位置。芯片主要應(yīng)用于LED屏顯示、家電設(shè)備、游戲設(shè)備等LED的應(yīng)用。本產(chǎn)品性能優(yōu)良，質(zhì)量可靠。

二、特性說(shuō)明

l電源電壓范圍:3.0V至 5.5V

l多達(dá) 192個(gè)led(12×16)點(diǎn)陣

l點(diǎn)陣的每個(gè)LED可以獨(dú)立開/關(guān)控制

l點(diǎn)陣的每個(gè)LED可以獨(dú)立 256級(jí) PWM控制

l點(diǎn)陣的每個(gè)LED可以獨(dú)立自動(dòng)呼吸模式選擇

l點(diǎn)陣的每個(gè)LED可以獨(dú)立開路和短路錯(cuò)誤檢測(cè)功能

l支持多顆芯片級(jí)聯(lián)同步

l 256級(jí)恒流輸出設(shè)置可調(diào)

l標(biāo)準(zhǔn)I2C接口

l可編程 12×16 (64 RGBs)矩陣大小，消影功能可配置選擇

l自動(dòng)呼吸循環(huán)功能中斷引腳通知MCU自動(dòng)呼吸循環(huán)完成

l自動(dòng)呼吸模式提供 128級(jí)顯示灰度校正曲線，呼吸顯示效果更自然飽滿

l封裝形式：QFN-48封裝、LQFP-48封裝

三、內(nèi)部功能框圖

四、管腳圖

五、管腳功能定義

集成電路系靜電敏感器件，在干燥季節(jié)或者干燥環(huán)境使用容易產(chǎn)生大量靜電，靜電放電可能

會(huì)損壞集成電路，建議采取一切適當(dāng)?shù)募呻娐奉A(yù)防處理措施，不正當(dāng)?shù)牟僮骱附樱赡軙?huì)造成 ESD損壞或者性能下降，芯片無(wú)法正常工作。

六、極限工作條件

(1)芯片長(zhǎng)時(shí)間工作在上述極限參數(shù)條件下，可能造成器件可靠性降低或永久性損壞，不建議實(shí)際使 用時(shí)任何一項(xiàng)參數(shù)達(dá)到或超過(guò)這些極限值。

(2)所有電壓值均相對(duì)于系統(tǒng)地測(cè)試。

七、推薦工作條件

八、芯片參數(shù)

1、 電氣特性

2、 數(shù)字輸入開關(guān)特性

九、I2C通訊方式說(shuō)明

1、I2C通訊接口

FZH367 提供了從機(jī) I2C通訊接口，支持與標(biāo)準(zhǔn) I2C匹配的總線協(xié)議。I2C通訊線分別是 SDA、SCL（需接上拉電阻到 VDD）。

2、應(yīng)答信號(hào)位（ACK）

在傳輸應(yīng)答信號(hào)時(shí)，主機(jī)控制信號(hào)通過(guò)上拉電阻將 SDA線拉高；而被尋址的芯片應(yīng)答時(shí)將 SDA線直 接拉低，并保持一個(gè)位的時(shí)間。正確接受一個(gè)字節(jié)后，芯片會(huì)送出應(yīng)答信號(hào)；在第九個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)，SDA置為低電平；控制部分產(chǎn)生結(jié)束命令來(lái)中止傳輸數(shù)據(jù)。

3、 7位尋址

在 7位尋址（D7:D1）的過(guò)程中，從機(jī)地址在啟動(dòng)信號(hào)后的首個(gè)字節(jié)開始傳輸，該字節(jié)前 7位為從 機(jī)地址，第 8位 D0為 R/W，其中 0表示 W，1表示 R。位 D1和 D2的值由 ADDR1引腳的連接決定。位 D3和位 D4的值由 ADDR2引腳的連接決定。

4、地址增加模式

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。主機(jī)對(duì) FZH367芯 片寫入數(shù)據(jù)，支持單個(gè)數(shù)據(jù)寫入或多個(gè)數(shù)據(jù)連續(xù)寫入。寫入多個(gè)數(shù)據(jù)的格式為：

5、讀操作

FZH367 芯片支持單個(gè)數(shù)據(jù)讀出。R/W位為 0表示 W，R/W位為 1表示 R，8位寄存器地址數(shù)據(jù)為 所讀取的寄存器地址，8位寄存器數(shù)據(jù)即為讀取的數(shù)據(jù)。讀一個(gè)數(shù)據(jù)的格式為：

十、寄存器定義

1、寄存器說(shuō)明

（1）FDh總配置寄存器 (W)

（2）FEh總配置寄存器寫鎖 (R/W)

CRWL (指令寫鎖寄存器)：為 0x00時(shí)FDh寫禁用；為 0xC5時(shí)FDh寫使能一次

選擇總配置寄存器（PG0~PG3任一個(gè)）時(shí)，需要先解鎖該寄存器，防止誤操作發(fā)生。當(dāng)總配置寄存 器寫鎖（FEh）配置為 0xC5時(shí)，只允許總配置寄存器（FDh）修改一次，總配置寄存器（FDh）被修改后， 總配置寄存器寫鎖（FEh）配置立刻重置為 0x00，不能修改總配置寄存器（FDh）。默認(rèn)為 0x00。

（3）F0h中斷屏蔽寄存器 (W)

IAC（自動(dòng)清除中斷位）：為 1時(shí)INTB腳保持為低超過(guò) 8ms時(shí)，中斷自動(dòng)清除；為 0時(shí)中斷不能自 動(dòng)清除

IAB (自動(dòng)呼吸中斷位)：為 1時(shí)使能自動(dòng)呼吸循環(huán)結(jié)束中斷；為 0時(shí)除能自動(dòng)呼吸循環(huán)結(jié)束中斷

IS (點(diǎn)短路中斷位)：為 1時(shí)使能點(diǎn)短路中斷；為 0時(shí)除能點(diǎn)短路中斷

IO (點(diǎn)開路中斷位)：為 1時(shí)使能點(diǎn)開路中斷；為 0時(shí)除能點(diǎn)開路中斷

中斷屏蔽寄存器為IC配置中斷功能。默認(rèn)值為 0x00。

（4）F1h中斷狀態(tài)寄存器 (R)

ABM3(自動(dòng)呼吸模式 3完成位)：為 1時(shí)ABM3完成；為 0時(shí)ABM3未完成

ABM2(自動(dòng)呼吸模式 2完成位)：為 1時(shí)ABM2完成；為 0時(shí)ABM2未完成

ABM1(自動(dòng)呼吸模式 1完成位)：為 1時(shí)ABM1完成；為 0時(shí)ABM1未完成

SB (短路位)：為 1時(shí)短路發(fā)生；為 0時(shí)沒(méi)有短路

OB (開路位)：為 1時(shí)開路發(fā)生；為 0時(shí)沒(méi)有開路

中斷狀態(tài)寄存器顯示 IC的中斷狀態(tài)。默認(rèn)值為 0x00。

2、寄存器地址定義

（1）PG0(0x00):LED控制寄存器

①00h~17h：LED開關(guān)寄存器

CX-Y (LED狀態(tài)位)：為 1時(shí)LED開；為 0時(shí)LED關(guān)

LED開關(guān)寄存器存儲(chǔ)矩陣中每個(gè)LED的開關(guān)狀態(tài)。默認(rèn)值為 0x00。

②18h~2Fh：開路寄存器

OPX （LED開路位）：為 1時(shí)LED開路；為 0時(shí)LED正常

LED開路寄存器存儲(chǔ)矩陣中每個(gè)LED的開路或正常狀態(tài)。默認(rèn)值為 0x00。

③30h~47h：短路寄存器

STX （LED短路位）：為 1時(shí)LED短路；為 0時(shí)LED正常

LED短路寄存器存儲(chǔ)矩陣中每個(gè)LED的短路或正常狀態(tài)。默認(rèn)值為 0x00。

（2）PG1(0x01):PWM寄存器

00h~BFh PWM寄存器

PWM：每個(gè)LED點(diǎn)都有一個(gè)字節(jié)來(lái)調(diào)制PWM占空比 256級(jí)。默認(rèn)值為 0x00。

（3）PG2(0x02):自動(dòng)呼吸模式寄存器

00h~BFh：自動(dòng)呼吸模式寄存器

ABMS（自動(dòng)呼吸模式選擇位）：為 00時(shí)選擇PWM控制模式；為 01時(shí)選擇自動(dòng)呼吸模式 1(ABM-1)； 為 10時(shí)選擇自動(dòng)呼吸模式 2(ABM-2)；為 11時(shí)選擇自動(dòng)呼吸模式 3(ABM-3)

自動(dòng)呼吸模式寄存器設(shè)置每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的操作模式。默認(rèn)值為 0x00。

（4）PG3(0x03):功能寄存器

①00h：配置寄存器

SYNC（同步配置位）：為 00/11時(shí)進(jìn)入高阻抗?fàn)顟B(tài)；為 01時(shí)進(jìn)入主機(jī)模式；為 10時(shí)進(jìn)入從機(jī)模式

OSD （開短路檢測(cè)使能位）：為 1時(shí)使能開短路檢測(cè)；為 0時(shí)不使能開短路檢測(cè)

B_EN（自動(dòng)呼吸使能位）：為 1時(shí)自動(dòng)呼吸模式使能；為 0時(shí)PWM模式使能

SSD （軟件關(guān)機(jī)控制位）：為 1時(shí)正常工作；為 0時(shí)軟件關(guān)機(jī)

②01h：全局電流控制寄存器

全局電流控制寄存器調(diào)制所有 CSx (x=1~16)直流電流 IOUT為 256級(jí)。(IOUT單位：mA)

③02h、06h、0Ah:ABM-1、ABM-2、ABM-3 的自動(dòng)呼吸控制寄存器 1

自動(dòng)呼吸控制寄存器 1在自動(dòng)呼吸模式下設(shè)置T1和T2時(shí)間。默認(rèn)值為 0x00。

④03h、07h、0Bh:ABM-1、ABM-2、ABM-3 的自動(dòng)呼吸控制寄存器 2

自動(dòng)呼吸控制寄存器 2在自動(dòng)呼吸模式下設(shè)置T3和T4時(shí)間。默認(rèn)值為 0x00。

⑤04h、08h、0Ch:ABM-1、ABM-2、ABM-3 的自動(dòng)呼吸控制寄存器 3

05h、09h、0Dh:ABM-1、ABM-2、ABM-3 的自動(dòng)呼吸控制寄存器 4

LB （循環(huán)開始時(shí)間位）：為 00時(shí)循環(huán)從T1開始；為 01時(shí)循環(huán)從T2開始；為 10時(shí)循環(huán)從T3開 始；為 11時(shí)循環(huán)從T4開始

LE （循環(huán)結(jié)束時(shí)間位）：為 00時(shí)循環(huán)結(jié)束處于關(guān)閉狀態(tài)（T3結(jié)束）；為 01時(shí)循環(huán)結(jié)束處于開 啟狀態(tài)（T1結(jié)束）

LTA （8-11位的循環(huán)字節(jié)配置位）：配置表格如下

LTB （0-7位的循環(huán)字節(jié)配置位）：配置表格如下

總循環(huán)時(shí)間T計(jì)算公式：

⑥0Eh:定時(shí)更新寄存器 02h~0Dh

發(fā)送到自動(dòng)呼吸控制寄存器（02h~0Dh）的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在臨時(shí)寄存器中。寫入數(shù)據(jù) 0x00到定時(shí)更新寄 存器中,更新自動(dòng)呼吸控制寄存器（02h~0Dh）。

⑦0Fh:SWy上拉電阻選擇寄存器

PUR（SWy上拉電阻選擇位）：配置表格如下

設(shè)置SWy的上拉電阻為 0~32KΩ。默認(rèn)值為 0x00。

⑧10h:CSx下拉電阻選擇寄存器

PDR（CSx下拉電阻選擇位）：配置表格如下

設(shè)置CSx的下拉電阻為 0~32KΩ。默認(rèn)值為 0x00。

⑨11h:復(fù)位寄存器

剛上電時(shí)，F(xiàn)ZH367所有寄存器均配置為 0x00。當(dāng)用戶讀取復(fù)位寄存器時(shí)，F(xiàn)ZH367會(huì)將所有寄存器 重置為默認(rèn)值 0x00。

十一、功能描述

1、掃描時(shí)間

LED矩陣掃描開關(guān)（SW1~SW12）通過(guò)串行方式開啟，每個(gè)SWy(y=1~12)在導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)驅(qū)動(dòng) 16個(gè)LED， 其中一個(gè)SW的顯示周期為 256us，非重疊消影時(shí)間為 16us，掃描期間SWy(低電平有效，y=1~12)占空比為：

2、工作模式

FZH367 的每個(gè)點(diǎn)都有兩種可選擇的工作模式，PWM模式和自動(dòng)呼吸模式。

PWM模式

芯片的每個(gè)點(diǎn)陣LED都可獨(dú)立設(shè)置模式：PWM模式或者自動(dòng)呼吸模式，將Page2(PG2,00h

~BFh)寄存器 配置為“00h”，芯片點(diǎn)陣LED對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位就工作在PWM模式。

當(dāng)芯片點(diǎn)陣LED對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位處在PWM模式下，每個(gè)點(diǎn)陣LED亮度由PWM寄存器數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，256 級(jí)可 調(diào)。用戶通過(guò)不斷更新芯片的PWM灰度數(shù)據(jù)便可以調(diào)節(jié)不同點(diǎn)位led的亮度以達(dá)到呼吸效果。

自動(dòng)呼吸模式

FZH367 有三種自動(dòng)呼吸模式可選擇：自動(dòng)呼吸模式 1，自動(dòng)呼吸模式 2和自動(dòng)呼吸模式 3。

將PG2 (PG2, 00h~BFh)寄存器配置為“01h”(ABM-1)，“02h”(ABM-2)或“03h”(ABM-3)，并且Page3（PG3，00h）寄存器的B_EN位配置為“1”,芯片點(diǎn)陣LED對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位就工作在自動(dòng)呼吸模式，當(dāng)置B_EN位為“0”，呼吸功能不啟用。

每一種自動(dòng)呼吸模式有t1、t2、t3、t4，如下圖所示:

t1：表示LED亮度由滅到亮，并且灰度的變化經(jīng)過(guò)伽馬校正，曲線更貼切人眼視覺(jué)效果；取值范圍 為 0.42s ~ 53.76s

t2：表示LED持續(xù)高亮，保持最大灰度等級(jí)；取值范圍為 0s ~ 53.76s

t3：表示LED亮度由亮到滅，并且灰度的變化經(jīng)過(guò)伽馬校正，曲線更貼切人眼視覺(jué)效果；取值范圍 為 0.42s ~ 53.76s

t4：表示LED亮度持續(xù)滅；取值范圍為 0s ~ 215.04s

?

每次呼吸模式的開始點(diǎn)可設(shè)置為t1~t4中的任意一個(gè)，停止點(diǎn)可設(shè)置為t2或者t4，循環(huán)時(shí)間可設(shè)為 1~2^12次或無(wú)限次。ABM-1~ABM-3 (PG2, 02h~0Dh)的設(shè)置需要在PG3中寫入 0Eh進(jìn)行更新后才能生效。

如果不遵循此流程，第一個(gè)循環(huán)的起始點(diǎn)可能是錯(cuò)誤的。

3、關(guān)機(jī)模式

FZH367 有軟件關(guān)機(jī)和硬件關(guān)機(jī)兩種關(guān)機(jī)模式。

處于關(guān)機(jī)模式下，F(xiàn)ZH367不僅電流功耗低（5uA），還可以配置功能寄存器。

3.1硬件關(guān)機(jī)模式

FZH367 的SDB引腳可以控制FZH367進(jìn)入或退出硬件關(guān)機(jī)模式。

當(dāng)SDB腳被拉低，F(xiàn)ZH367進(jìn)入硬件關(guān)機(jī)模式。反之，若SDB腳被拉高，F(xiàn)ZH367退出硬件關(guān)機(jī)模式。

3.2軟件關(guān)機(jī)模式

配置寄存器（PG3,00h）的SSD位為“0”，F(xiàn)ZH367進(jìn)入軟件關(guān)機(jī)模式。

4、獨(dú)立開路和短路檢測(cè)功能

FZH367具備對(duì)每一個(gè)LED的開路和短路檢測(cè)功能 ，可以將開路/短路信息存儲(chǔ)在LED開路/短路寄存器中。開路/短路檢測(cè)是一次性事件。每次進(jìn)行開/短路檢測(cè)前，Page0（PG0，00h）寄存器的OSD位 要先清“0”，再置“1”,再將Page3(PG3, 03h)寄存器配置為“01h”（GCC=0x01），F(xiàn)ZH367 開啟 開短路檢測(cè)功能。至少經(jīng)過(guò) 3個(gè)掃描周期（10ms）后，MCU才可通過(guò)I2C接口讀LED開路寄存器 （18h~2Fh）/LED短路寄存器（30h~47h）數(shù)據(jù)，確定開短路LED在點(diǎn)陣中的具體位置。

5、級(jí)聯(lián)同步功能

FZH367 的SYNC引腳可以用來(lái)級(jí)聯(lián)芯片的同步功能。配置Page3(PG3, 03h)寄存器的SYNC位可以 控制SYNC引腳輸入或輸出同步時(shí)鐘信號(hào)。

SYNC位配置為“00”或“11”，SYNC引腳輸出高阻態(tài)，同步功能不啟用。SYNC位配置為“01”，芯 片配置為主機(jī)模式，SYNC引腳輸出同步時(shí)鐘信號(hào)，同步其他芯片。SYNC位配置為“10”，芯片配置為從 機(jī)模式，SYNC引腳輸入同步時(shí)鐘信號(hào)，并和該輸入信號(hào)芯片同步工作。SYNC位默認(rèn)值是“00”，所以開機(jī)時(shí)SYNC引腳輸出高阻態(tài)。

6、中斷控制功能

FZH367 的INTB引腳為中斷控制引腳，可以作為L(zhǎng)ED開路標(biāo)志、LED短路標(biāo)志和自動(dòng)呼吸模式 1、 自動(dòng)呼吸模式 2和自動(dòng)呼吸模式 3循環(huán)結(jié)束的標(biāo)志。

LED開路標(biāo)志：將中斷屏蔽寄存器(F0h)的IO位配置為“1”，當(dāng)有LED開路，INTB引腳會(huì)被拉低，同 時(shí)中斷狀態(tài)寄存器(F1h)的OB位存儲(chǔ)開路狀態(tài)信息。

LED短路標(biāo)志：將中斷屏蔽寄存器(F0h)的IS位配置為“1”，當(dāng)有LED短路，INTB引腳會(huì)被拉低，同 時(shí)中斷狀態(tài)寄存器(F1h)的SB位存儲(chǔ)短路狀態(tài)信息。

將中斷屏蔽寄存器(F0h)的IAC位配置為“1”，INTB引腳會(huì)在保持 16ms的低電平后被拉高，中斷自 動(dòng)清除。INTB引腳在讀取中斷狀態(tài)寄存器(F1h)后也會(huì)被拉高。INTB引腳被拉高后，中斷狀態(tài)寄存器(F1h)恢復(fù)默認(rèn)值 0x00。

7、I2C重置功能

FZH367 的IICRST引腳為I2C復(fù)位引腳，當(dāng)I2C總線正常工作時(shí)，IICRST引腳保持為低；若置

高，I2C總線被復(fù)位重置。

8、消影功能

LED矩陣在行掃和列掃時(shí)無(wú)法同時(shí)進(jìn)行切換，會(huì)存在一定時(shí)差，這個(gè)時(shí)差內(nèi)會(huì)出現(xiàn)不該點(diǎn)亮的LED點(diǎn) 發(fā)出微亮的光，這種現(xiàn)象就是“鬼影”。

為了消除這種“鬼影”現(xiàn)象，F(xiàn)ZH367給每個(gè)SWy(y=1~12)引腳集成了上拉電阻和每個(gè)CSx(x=1~16)引 腳集成了下拉電阻，SWy上拉電阻和CSx下拉電阻只在SWy/CSx輸出在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)有效,配置SWy上拉電阻 和CSx下拉電阻，啟動(dòng)消影功能，消除“鬼影”現(xiàn)象。

十二、應(yīng)用電路

注意：（1）VDD-GND的 0.47uF和 0.1uF電容，盡量靠近VDD。

十三、級(jí)聯(lián)方式

級(jí)聯(lián)四顆FZH367芯片如上圖接法，第一顆芯片為主機(jī)模式，其余三顆芯片為從機(jī)模式。第

一顆在 主機(jī)模式的芯片輸出同步時(shí)鐘信號(hào)，并作為工作在從機(jī)模式的三顆芯片的輸入時(shí)鐘。芯片工作在主機(jī)模式還是從機(jī)模式由配置寄存器（功能寄存器，地址為 00h）決定。

十四、封裝示意圖（QFN48）

封裝示意圖（LQFP48）

審核編輯 黃宇