?一、 概述

FZH100 （深圳市方中禾科技）是一種帶鍵盤掃描接口的 LED（發(fā)光二極管顯示器）驅(qū)動(dòng)控制專用 IC,內(nèi)部集成有 MCU數(shù) 字接口、數(shù)據(jù)鎖存器、LED驅(qū)動(dòng)、鍵盤掃描等電路。本產(chǎn)品質(zhì)量可靠、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)。 主要適用于家電設(shè)備(智能熱水器、微波爐、洗衣機(jī)、空調(diào)、電磁爐)、機(jī)頂盒、電子稱、智能電 表等數(shù)碼管或 LED顯示設(shè)備。

二、 特性說明

? 采用 CMOS工藝

? 多種顯示模式（11段×7位 ～ 14段×4位）

? 最大支持矩陣按鍵 10×1

? 輝度調(diào)節(jié)電路（8級(jí)占空比可調(diào)）

? 串行接口（CLK,STB,DIO）

? 振蕩方式：內(nèi)置 RC振蕩

? 內(nèi)置上電復(fù)位電路

? 內(nèi)置數(shù)據(jù)鎖存電路

? 內(nèi)置針對(duì) LED反偏漏電導(dǎo)致暗亮問題優(yōu)化電路

? 抗干擾能力強(qiáng)

? 封裝形式：QSOP24

三、 管腳定義：

四、管腳功能定義：

五、指令說明：

指令用來設(shè)置顯示模式和 LED驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)。 在 STB下降沿后由 DIO輸入的第一個(gè)字節(jié)作為指令。經(jīng)過 譯碼,取最高 B7、B6兩位比特位以區(qū)別不同的指令。

如果在指令或數(shù)據(jù)傳輸時(shí) STB被置為高電平,串行通訊被初始化,并且正在傳送的指令或數(shù)據(jù)無效（之前傳送 的指令或數(shù)據(jù)保持有效）。

(1) 顯示模式命令設(shè)置：

該指令用來設(shè)置選擇段和位的個(gè)數(shù)（4～7位,11～14段）。當(dāng)該指令被執(zhí)行時(shí),顯示被強(qiáng)制關(guān)閉。在 顯示模式不變時(shí),顯存內(nèi)的數(shù)據(jù)不會(huì)被改變,顯示控制命令控制顯示開關(guān)。上電時(shí),默認(rèn)顯示模式為 7位 11段。

(2)數(shù)據(jù)命令設(shè)置：

該指令用來設(shè)置數(shù)據(jù)寫和讀,B1和 B0位不允許設(shè)置 01或 11。

(3)顯示控制命令設(shè)置：

該指令用來設(shè)置顯示的開關(guān)以及顯示亮度調(diào)節(jié)。共有 8級(jí)輝度可供選擇進(jìn)行調(diào)節(jié)。

(4)地址命令設(shè)置：

該指令用來設(shè)置顯示寄存器的地址。最多有效地址為 14位(00H-0DH),如果地址設(shè)為 0EH或更高,數(shù)據(jù)被忽 略,直到有效地址被設(shè)定。上電時(shí),地址默認(rèn)設(shè)為 00H。

六、 顯示寄存器地址：

該寄存器存儲(chǔ)通過串行接口接收從外部器件傳送到 FZH100的數(shù)據(jù),最多有效地址從 00H-0DH共 14字節(jié)單元,分別與芯片 SGE和 GRID管腳對(duì)應(yīng),具體分配如下圖： 寫 LED顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候,按照顯示地址從低位到高位,數(shù) 據(jù)字節(jié)從低位到高位操作。

▲注意：芯片顯示寄存器在上電瞬間其內(nèi)部保存的值可能是隨機(jī)不確定的,此時(shí)客戶直接發(fā)送開屏命令,將 有可能出現(xiàn)顯示亂碼。所以我司建議客戶對(duì)顯示寄存器進(jìn)行一次上電清零操作,即上電后向 14位顯存地址 （00H-0DH）中全部寫入數(shù)據(jù) 0x00。

七、 顯示：

1、驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼管：

圖 給出共陰極數(shù)碼管的連接示意圖,如果讓該數(shù)碼管顯示“0”,只需要向 00H（GRID1）地址中從低位開 始寫入 0x3F數(shù)據(jù)即可,此時(shí) 00H對(duì)應(yīng)每一個(gè) SEG1-SEG8的數(shù)據(jù)如下表格。

2、驅(qū)動(dòng)共陽極數(shù)碼管：

圖 給出共陽極數(shù)碼管的連接示意圖,如果讓該數(shù)碼管顯示“0”,要向地址單元 00H(GRID1)、02H(GRID2)、 04H(GRID3)、06H(GRID4)、08H(GRID5)、0AH(GRID6)里面分別寫數(shù)據(jù) 01H,其余的地址 0CH(GRID7)單元全部寫數(shù) 據(jù) 00H。每一個(gè) SEG1-SEG8對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表格。

▲注意：無論是驅(qū)動(dòng)共陰極數(shù)碼管還是驅(qū)動(dòng)共陽極數(shù)碼管,SEG引腳只能接 LED的陽極,GRID 只能接 LED的陰極,不 可反接。

八、 鍵掃描和鍵掃數(shù)據(jù)寄存器：

該芯片最大支持的鍵掃矩陣為 10×1bit,如下所示：

鍵掃數(shù)據(jù)儲(chǔ)存地址如下所示,先發(fā)讀按鍵命令后,開 始讀取 5字節(jié)的按鍵數(shù)據(jù) BYTE1—BYTE5,讀數(shù)據(jù)從低位開 始輸出,其中 B7和 B6位為無效位固定輸出為 0。芯片 K和 KS引腳對(duì)應(yīng)的按鍵按下時(shí),相對(duì)應(yīng)的字節(jié)內(nèi)的 BIT位 為 1。

▲注意：1、FZH100最多可以讀 5個(gè)字節(jié),不允許多讀。

2、讀數(shù)據(jù)字節(jié)只能按順序從 BYTE1-BYTE5讀取,不可跨字節(jié)讀。例如：硬件上的 K1與 KS10對(duì)應(yīng) 按鍵 按下時(shí),此時(shí)想要讀到此按鍵數(shù)據(jù),必須需要讀到第 5個(gè)字節(jié)的第 5BIT位,才可讀出數(shù)據(jù)。

九、按鍵：

（1）按鍵掃描：鍵掃描由 FZH100自動(dòng)完成,不受用戶控制,用戶只需要按照時(shí)序讀按鍵值。完成一次鍵掃 需要 2個(gè)顯示周期,一個(gè)顯示周期大概需要 T=4ms,在 8ms內(nèi)先后按下了 2個(gè)不同的按鍵,2次讀到的鍵值都是先按 下 的那個(gè)按鍵的鍵值。

7 位 11段模式下,IC在上電后芯片內(nèi)部掃描 SEG1/KS1-SEG10/KS10的波形如圖

如上圖可知,芯片內(nèi)部按鍵掃描原理如下：

芯片從 SEG1/KS1開始逐漸掃描到 SEG10/KS10結(jié)束,并且 SEG1/KS1-SEG8/KS8在一

個(gè)周期內(nèi)完成,SEG9/KS9-SEG10/KS10在下一個(gè)周期內(nèi)完成。在發(fā)送讀按鍵指令時(shí),如果SEG1/KS1-SEG10/KS10端的按鍵掃描高電平通過按鍵引入 K1引腳中,芯片內(nèi)部會(huì)識(shí)別該高電平并且在讀5個(gè) 字節(jié)的按鍵數(shù)據(jù)時(shí),相應(yīng)的 BIT 位會(huì)被置高。

▲注意： 顯示周期和 IC工作的振蕩頻率有關(guān),振蕩頻率不完全一致,以上數(shù)據(jù)僅供參考,以實(shí)際測(cè)量為 準(zhǔn)。

（2）按鍵復(fù)用：復(fù)合按鍵的問題：SEG1/KS1-SEG10/KS10是顯示和按鍵掃描復(fù)用的。以下圖為例子,顯示需要 D1亮,D2滅,需要讓 SEG1為“0”,SEG2為“1”狀態(tài),如果 S1,S2同時(shí)被按下,相當(dāng)于 SEG1,SEG2被短路,這 時(shí) D1,D2都被點(diǎn)亮。

解決方案：

1、串聯(lián)二極管如下圖所示。

▲注意:建議使用同一個(gè) KS不同的 K鍵作為復(fù)合按鍵。

十、串行數(shù)據(jù)傳輸格式：

讀取和接收 1個(gè) BIT都在時(shí)鐘的上升沿操作。

數(shù)據(jù)接收（寫數(shù)據(jù)）

數(shù)據(jù)讀?。ㄗx數(shù)據(jù)）

▲注意：1、讀取數(shù)據(jù)時(shí),從串行時(shí)鐘 CLK的第 8個(gè)上升沿開始設(shè)置指令到 CLK下降沿讀數(shù)據(jù)之間需要一個(gè)等 待時(shí)間 Twait(最小 2μ S)。具體參數(shù)見時(shí)序特性表。

十一、 應(yīng)用時(shí)串行數(shù)據(jù)的傳輸：

（1） 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。起始地 址命令字發(fā)送完 畢,“STB”不需要置高緊跟著傳數(shù)據(jù),最多 14BYTE,數(shù)據(jù)傳送完畢才將

“STB”置高。

Command1:設(shè)置顯示模式

Command2:設(shè)置數(shù)據(jù)命令

Command3:設(shè)置顯示地址

Data1～ n:傳輸顯示數(shù)據(jù)至 Command3地址和后面的地址內(nèi)（最多 14bytes）

Command4:顯示控制命令

（2） 固定地址模式 使用固定地址模式,設(shè)置地址其實(shí)際上是設(shè)置需要傳送的 1BYTE數(shù)據(jù)存放的地址。 地址發(fā)送完畢“, STB”不需要置高,緊跟著傳 1BYTE數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳送完畢才將“STB”置高。然后重新設(shè)置第 2個(gè)數(shù)據(jù)需要存放的地址,最多 14BYTE數(shù)據(jù)傳送完畢,“STB”置高。

Command1:設(shè)置顯示模式

Command2:設(shè)置數(shù)據(jù)命令

Command3:設(shè)置顯示地址1

Data1:傳輸顯示數(shù)據(jù) 1至 Command3地址內(nèi)

Command4:設(shè)置顯示地址 2

Data2:傳輸顯示數(shù)據(jù) 2至 Command4地址內(nèi)

Command5:顯示控制命令

（3）讀按鍵時(shí)序

Command1:設(shè)置讀按鍵命令

Data1～5:讀取按鍵數(shù)據(jù)

（4）采用地址自動(dòng)加一和固定地址方式的程序設(shè)計(jì)流程圖： 采用自動(dòng)地址加一的程序設(shè)計(jì)流程圖：

采用固定地址的程序設(shè)計(jì)流程圖：

十二、應(yīng)用電路：

FZH100 驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼屏硬件電路圖

▲注意：

1、VDD、GND之間濾波電容在 PCB板布線應(yīng)盡量靠近 FZH100芯片放置,加強(qiáng)濾波效果。

2、連接 在 DIO、CLK、STB通訊口上下拉三個(gè) 100pF電容可以降低對(duì)通訊口的干擾。

3、因藍(lán)光數(shù)碼管的導(dǎo)通壓降壓約為 3V,因此 FZH100供電應(yīng)選用 5V。

十三、 電氣參數(shù)：

極限參數(shù)（Ta = 25℃, Vss = 0V）

正常工作范圍（Ta = -20～ +80℃,Vss = 0V）

電氣特性（Ta = -20～ +80℃,VDD = 5V, VSS = 0V）

開關(guān)特性（Ta = -20～ +80℃,VDD = 5V）

時(shí)序特性（Ta = -20～ +80℃,VDD = 5V）

時(shí)序波形圖：

十四、IC封裝示意圖：

深圳市方中禾科技有限公司,集成電路生產(chǎn)國(guó)內(nèi)知名品牌"FZH",以集成電路（IC）研發(fā)、集成電路封裝、半導(dǎo)體測(cè)試、產(chǎn)業(yè)一體化的特色綜合性企業(yè)，專注芯片設(shè)計(jì)開發(fā),生產(chǎn)銷售十余年，是一家兼具集成電路創(chuàng)新動(dòng)力、研發(fā)能力、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)豐富的知名品牌公司。
公司產(chǎn)品涵蓋LED驅(qū)動(dòng)芯片、液晶屏驅(qū)動(dòng)、耳機(jī)降噪芯片、模擬與數(shù)字轉(zhuǎn)換器IC、電容屏驅(qū)動(dòng)、觸摸IC等。具體產(chǎn)品型號(hào)包括：觸摸芯片F(xiàn)ZH31，LED數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片F(xiàn)ZH114、FZH100、FZH110、FZH119A，LCD液晶屏驅(qū)動(dòng)芯片F(xiàn)ZH1621、FZH1625，LED全彩驅(qū)動(dòng)芯片F(xiàn)ZH04、FZH09、FZH12，以及ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)ZH23、FZH709等。