一、 概述

FZH110（深圳市方中禾科技）是一種帶鍵盤掃描接口的LED（發光二極管顯示器）驅動控制專用IC,內部集成有MCU數 字接口、數據鎖存器、LED驅動、鍵盤掃描等電路。本產品質量可靠、穩定性好、抗干擾能力強。主 要適用于機頂盒、家電設備(智能熱水器、微波爐、洗衣機、空調、電磁爐)、電子稱、智能電表 等數碼管,可適用于24小時長期連續工作的應用場合。

二、 特性說明

? 兩種顯示模式（8段×4位 和 7段×4位）

? 支持單個按鍵7x4bit(28個按鍵)和組合按鍵（4個）

? 8級亮度可調

? 段驅動電流大于25mA,位驅動電流大于150mA

? 高速2線串行接口（CLK,DAT）

? 振蕩方式：內置RC振蕩

? 內置上電復位電路

? 內置數據鎖存電路

? 支持3-5.5V電源電壓

? 抗干擾能力強

? 封裝形式：SOP16、DIP16

三、 管腳定義：

四、管腳功能定義：

五、通訊時序格式：

FZH110采用圖1中2線串行傳輸協議通訊：

1、開始信號（START）/結束信號(STOP)

開始信號：保持 CLK為“1”電平，DAT從“1”跳“0”，認為是開始信號，如上圖A段；

結束信號：保持 CLK為“1”電平，DAT從“0”跳“1”，認為是結束信號，如上圖E段；

2、ACK信號

如果本次通訊正常，芯片在串行通訊的第 8個時鐘下降沿后，FZH110主動把 DAT拉低。直到檢測到 CLK來 了上升沿，DAT釋放為輸入狀態（對芯片而言）,如上圖D段。

3、 寫“1”和寫“0”

寫“1”：保持 DAT為“1”電平，CLK從“0”跳到“1”,再從“1”跳到“0”，則認為是寫入“1”如上圖B段。

寫“0”：保持 DAT為“0”電平，CLK從“0”跳到“1”,再從“1”跳到“0”，則認為是寫入“0”如 上圖C段。

4、 一個字節（8位）數據傳輸格式

一個字節數據的傳輸格式如上圖,數據發送時 MSB在前，LSB在后，即高位先進。微處理器的數據通過 2線 串行接口和 FZH110通信，當 CLK是高電平時，DAT上的信號必須保持不變；只有 CLK上的時鐘信號為低電平時， DAT上的信號才能改變。數據輸入的開始條件是 CLK為高電平時，DAT由高變低；結束條件是 CLK為高時，DAT由低電平變為高電平。

5、 寫顯示操作

ADDRESS：顯示地址（68H、6AH、6CH、6EH）；

DATA：顯示數據。

6、 完整操作時序

command1：系統命令 48H；

command2：系統參數設置；

ADDRESS：顯示地址（68H、6AH、6CH、6EH）；

DATA：顯示數據。

備注：

1、設置系統參數和寫入顯存數據是兩個獨立的過程，它們之間的順序不影響實際應用；

2、每次輸入系統命令（48H）和系統參數設置命令都會改變系統參數，請特別注意待機指令操作。

7、 讀按鍵時序

command：讀按鍵命令 4FH；

key_data：讀按鍵數據（一個字節）。

備注：讀按鍵時數據從 FZH110輸出到 MCU，此時與 FZH110的 DAT相連的 IO口必須設置為輸入模式且釋放總線；按鍵代碼從高位先出 P7P6P5P4_P3P2P1P0（下劃線便于分辨二進制 B和 16進制 H)，初始態為 0010_1110B（2E)。FZH110支持單個和組合按鍵。

按鍵驅動電路：DIG和 KI腳之間要串聯 2KΩ電阻，讀按鍵之前必須保證 FZH110處于掃描狀態即此時芯 片處于開顯示狀態。

按鍵按下時輸出值：(按鍵按下時 P6=1）

在相同的 DIG中，KI1+KI2組合是最優先的；除此之外，如果同時按下多個按鍵，以按鍵代碼最小的優先。 如果不是同時按下時，會以最先按下的按鍵為準。

鍵盤掃描：

1 最多支持 4*7矩陣的 28個按鍵的鍵盤掃描。在鍵盤掃描期間，DIG用于列掃描輸出，KI用于行掃描輸入。

2 定期在顯示驅動掃描過程插入鍵盤掃描。在鍵盤掃描期間，DIG1~DIG4將依次輸出高電平，其余引腳輸出 低電平。此時，KI1~KI7輸出被禁止，當沒有按鍵按下時，都被下拉為低電平；當有按鍵按下，例如連接 DIG2和 KI2的鍵被按下時，則當 DIG2輸出高電平時 KI2輸入高電平。為了避免按鍵抖動和外界干擾產生誤碼，芯片 內部實行 2次鍵盤掃描，只有當 2次掃描結果相同時，按鍵才會被確認有效。所以按下按鍵時間大于 2個鍵掃 周期。

3 按鍵代碼為 8位，位 7（P7)始終為 0，位 2(P2)始終為 1，位 1和位 0是列掃描碼，位 5~位 3(P5P4P3)是 行掃描碼，位 6(P6)是狀態碼（鍵按下為 1，鍵釋放為 0）。

例如，連接 DIG2與 KI5的鍵被按下，則按鍵代碼是 65H或者 01101001B；鍵被釋放后，即位 6(P6)為 0， 按鍵代碼通常是 25H或者 00101001B（也有可能是其它值，但是肯定小于 40H）如下表，其中，對應 DIG1的列 掃描碼為 01B，對應 KI5行掃描碼為 100B。單片機可以在任何時候讀取按鍵代碼，如果需要了解按鍵何時釋放 可以通過查詢方式定期讀取按鍵代碼，直到按鍵代碼位 6（P6）為 0。

按鍵松開時輸出值：(按鍵釋放 P6=0）

備注：

1 按鍵釋放讀取到的按鍵代碼和有按鍵按下對比本質區別是位 6(P6）是否為 1。

2 按鍵釋放后通常為上述表格，不排除其它情況出現，但是肯定小于 40H。

五、指令集說明

1、 數據命令設置

備注：該規格書使用的指令是 16進制 H，輸入數據和讀取數據都是從高位開始。

2、系統參數設置

備注：在發送上述系統參數設置命令前需要先輸入系統命令48H,如48H+11H=1級亮度開屏顯示

3、 顯存地址

備注：按照上圖共陰驅動電路驅動 4位數碼管，DIG1-DIG4分別顯示 1 2 3 4,MCU所需要發送的數據為 (68+06)+(6A+5B)+(6C+4F)+(6E+66)；如果要顯示 1.2.3.4.則先需要將段模式設置為 8段輸出，MCU所需要發送 的數據為(68+86)+(6A+DB)+(6C+CF)+(6E+E6)。顯示小數的時必須為 8段模式下。

4、 段模式與按鍵指示

8 段模式： DP/KP和KI1-KI7功能一樣，均作為段輸出，可以驅動LED或者數碼管；

7 段模式: KI1-KI7作為段輸出，可以驅動LED或者數碼管，DP/KP腳作為按鍵掃描標志輸出；7段模式 且開屏時（48H+09H）,在沒有按鍵按下時DP/KP腳輸出高電平，在有按鍵按下時，DP/KP腳會輸出低電平， 當發送讀按鍵命令 4FH（或關屏）DP/KP腳輸出高電平。

5、 待機與喚醒

待機：只要系統參數設置命令中位 2（B2）的值為 1，芯片會進入待機模式，待機模式下芯片停止工作， 但芯片內部的顯示數據不會改變；

喚醒：芯片進入待機模式后 ，可以通過以下方式喚醒：

1、 發送一個非待機模式系統參數設置指令，如 48H+01H(8級亮度+正常模式+8段模式+開顯示)，其 本質為讓系統參數設置指令位 2（B2）不為 0；

2、 可以通過KI1-KI4與DIG1-DIG4組成的按鍵喚醒芯片，按下按鍵的時間必須大于 2個按鍵掃描周期 (80ms)。注意：關屏時無法觀察到按鍵是否能喚醒，所以使用按鍵喚醒時，請使用待機指令如 48H+45H(4級亮度+待機模式+開顯示)。

6、 開屏與關屏

開屏：當發送開屏命令且為正常工作模式時，DIG1-DIG4開始進行掃描；

關屏：當發送關屏命令時芯片停止工作，開屏后需要重新對芯片進行初始化操作；

六、完整操作流程圖：

七、應用電路：

FZH110驅動共陰數碼屏硬件電路圖：

▲注意：

1、VDD、GND之間濾波電容在PCB板布線應盡量靠近FZH110芯片放置,加強濾波效果；盡量減小電源 與地網絡環路面積，為電源及地網絡提供不小于0.5mm的走線。

2、DAT、CLK口必須接下拉電容，建議100pF；必須接上拉電阻，建議為10KΩ。

3、因藍光數碼管的導通壓降壓約為3V,因此FZH110供電應選用5V。

4、芯片工作在如電磁爐等較強干擾環境下時，建議適當降低FZH110與MCU通信頻率，可在通信口上串100Ω電阻。

八、 電氣參數：

極限參數（Ta =25℃）

電氣特性（測試條件：Ta=25℃，VCC=5V）

內部時序參數（測試條件：Ta=25℃，VCC=5V）

時序特性（Ta =25℃,VCC =5V）

注：

1本表計量單位以納秒即 10-9,，未注明最大值則理論值可以無窮大。

2針對不同上位機平臺和硬件接口配置，平均數據傳輸速率會出現較大的差異，建議值為 100KHz以下。

時序波形圖：

九、IC封裝示意圖：

SOP16 封裝尺寸

DIP16 封裝尺寸

審核編輯 黃宇