?一、概述

FZH181 （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)控制專用電路，內(nèi)部集成有MCU數(shù)字接口、數(shù)據(jù)鎖存器、LED高壓驅(qū)動(dòng)、鍵盤掃描等電路。本產(chǎn)品性能優(yōu)良，質(zhì)量可靠。主要應(yīng)用于VCR、VCD、DVD及家庭影院等產(chǎn)品的顯示屏驅(qū)動(dòng)。采用SOP28的封裝形式。

二、特性說明

? 采用功率CMOS工藝

? 多種顯示模式（11段×7位～ 14段×4位）

? 鍵掃描（10×2）

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

? 串行接口（CLK，STB，DIO）

? 振蕩方式：內(nèi)置RC振蕩（450KHz+5%）

? 內(nèi)置上電復(fù)位電路

? 封裝形式：SOP28

三、管腳定義：

四、管腳功能定義：

▲注意：DIO口輸出數(shù)據(jù)時(shí)為N管開漏輸出，在讀鍵的時(shí)候需要外接1K-10K的上拉電阻。本公司推

薦10K的上拉電阻。DIO在時(shí)鐘的下降沿控制N管的動(dòng)作，此時(shí)讀數(shù)時(shí)不穩(wěn)定，你可以參考圖（數(shù)據(jù)讀取），在時(shí)鐘的上升沿讀數(shù)才時(shí)穩(wěn)定。

五、顯示寄存器地址和顯示模式：

該寄存器存儲(chǔ)通過串行接口從外部器件傳送到FZH181的數(shù)據(jù)，地址從00H-0DH共14字節(jié)單元，分別與芯片SGE和GRID管腳所接的LED燈對(duì)應(yīng)，分配如下圖：

寫LED顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候，按照從顯示地址從低位到高位，從數(shù)據(jù)字節(jié)的低位到高位操作。

六、鍵掃描和鍵掃數(shù)據(jù)寄存器：

鍵掃矩陣為10×2bit，如下所示：

鍵掃數(shù)據(jù)儲(chǔ)存地址如下所示，先發(fā)讀鍵命令后，開始讀取按鍵數(shù)據(jù)BYTE1—BYTE5字節(jié)，讀數(shù)據(jù)從低位開始輸出，其中B6和B7位為無效位，此時(shí)芯片輸出為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、FZH181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K2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4BIT位，才可讀出數(shù)據(jù)；當(dāng)有多個(gè)鍵按下，例如：K1與KS10，K2與KS10兩個(gè)鍵同時(shí)按下時(shí)，BYTE5字節(jié)的B3與B4位為1。

3、組合鍵只能是同一個(gè)KS，不同的K1組合。

七、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)作為一條指令。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）顯示模式設(shè)置：

該指令用來設(shè)置選擇段和位的個(gè)數(shù)（4～7位，10～13段）。當(dāng)指令執(zhí)行時(shí)，顯示被強(qiáng)制關(guān)閉。要送顯示控制命令開顯示，原先顯示的數(shù)據(jù)內(nèi)容不會(huì)被改變，但當(dāng)相同模式被設(shè)置時(shí)，則上述情況并不發(fā)生。

（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）地址命令設(shè)設(shè)置：

該指令用來設(shè)置顯示寄存器的地址。

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。

（4）顯示控制：

八、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)讀取（讀數(shù)據(jù)）

▲注意：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1μS)。

九、顯示和按鍵：

（1）顯示：

1、驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼管：

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”，那你需要在GRID1為低電平的時(shí)候讓SEG1，SEG2，SEG3，SEG4，SEG5，SEG6為高電平，SEG7為低電平，查看顯示地址表格，只需在00H地址單元里面寫數(shù)據(jù)3FH就可以讓數(shù)碼管顯示“0”。

2、驅(qū)動(dòng)共陽數(shù)碼管：

上圖給出共陽數(shù)碼管的連接示意圖，如果讓該數(shù)碼管顯示“0”，那你需要在GRID1，GRID2，

GRID3，GRID4，GRID5，GRID6為低電平的時(shí)候讓SEG1為高電平，在GRID7為低電平的時(shí)候讓SEG1為低電平。要向地址單元00H，02H，04H，06H，08H，0AH里面分別寫數(shù)據(jù)01H，其余的地址單元全部寫數(shù)據(jù)00H。

▲注意：SEG1-11為P管開漏輸出，GRID1-7為N管開漏輸出，在使用時(shí)候，SEG1-11只能接LED的陽極，GRID只能接LED的陰極，不可反接。

（2）按鍵：

鍵掃描由FZH181自動(dòng)完成，不受用戶控制，用戶只需要按照時(shí)序讀鍵值。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=8x500US，在8MS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。

按照下圖用示波器觀察SEG1/KS1和SEG2/KS2的輸出鍵掃波形。

IC在鍵盤掃描時(shí)候SEGN/KSN的波形：

Tdisp和IC工作的振蕩頻率有關(guān)，我司FZH181經(jīng)過多次完善，振蕩頻率不完全一致。500US

僅僅提供參考，以實(shí)際測(cè)量為準(zhǔn)。

一般情況下使用下圖，可以滿足按鍵設(shè)計(jì)的要求。

?編輯

當(dāng)S1被按下的時(shí)候，在第1個(gè)字節(jié)的B0讀到“1”。如果多個(gè)按鍵被按下，將會(huì)讀到多個(gè)“1”，當(dāng)S2，S3被按下的時(shí)候，可以在第1個(gè)字節(jié)的B1，B3讀到“1”。

▲注意：復(fù)合鍵使用注意事項(xiàng)：

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“1”，SEG2為“0”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、在硬件上，可以將需要同時(shí)按下的鍵設(shè)置在不同的K線上面如下圖所示，

2、在SEG1—SEG N上面串聯(lián)電阻如下圖所示，電阻的阻值應(yīng)選在510歐姆，太大會(huì)造成按鍵的失效，太小可能不能解決顯示干擾的問題。

3、或者串聯(lián)二極管如下圖所示。

十、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14 bytes）

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)置顯示模式

Data1～5:讀取按鍵數(shù)據(jù)

（4）程序設(shè)計(jì)流程圖：

采用地址自動(dòng)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：

十一．應(yīng)用電路：

FZH181驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼屏接線電路圖：

FZH181驅(qū)動(dòng)共陽數(shù)碼屏接線電路圖：

▲注意：

1、VDD、GND之間濾波電容在PCB板布線應(yīng)盡量靠近FZH181芯片放置，加強(qiáng)濾波效果。

2、連接在DIO、CLK、STB通訊口上三個(gè)100P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FZH181供電應(yīng)選用5V。

十三、電氣參數(shù)：

極限參數(shù)（Ta = 25℃, Vss = 0 V）

正常工作范圍（Ta = -20～ +70℃，Vss = 0 V）

電氣特性（Ta = -20～ +70℃，VDD = 4.5～ 5.5 V， Vss = 0 V）

開關(guān)特性（Ta = -20～ +70℃，VDD = 4.5～ 5.5 V）

*時(shí)序特性（Ta = -20～ +70℃，VDD = 4.5～ 5.5 V）

時(shí)序波形圖：

十四 IC封裝示意圖：

審核編輯 黃宇