特性描述

FZH114 （深圳市方中禾科技）是一款LED（發光二極管、數碼管、點陣屏）驅動控制專用芯片，內部集成了數字通訊電路、 解碼電路、數據鎖存器、震蕩器、LED驅動電路。通訊方式采用異步串口通信（UART）協議，因芯片只 接收單片機發來的數據，僅需要單片機的一個TX端口發送數據給芯片即可，實現單線通訊；在顯示驅動 方面，芯片采用動態掃描方式，兩種顯示模式可選，8級段驅動電流可調，16級位占空比可調；FZH114 內置消隱處理優化電路。

本產品應用在各種消費類電子產品上，用途非常廣泛，如：LED數碼顯示，LED點陣顯示驅動，機 頂盒顯示等。本產品性能優良，質量可靠。

功能特點

?采用功率CMOS工藝

?典型工作電壓：5V

?支持共陰數碼管顯示

?兩種顯示模式（7段×6位,8段×5位）

?輝度調節電路（位占空比16級可調、段驅動電流8級可調）

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

?內置 OSC頻率 2.5M

?內置上電復位電路

?內置針對暗亮問題的優化電路

?封裝形式：SOP16

內部結構框圖

管腳排列

管腳功能

注意：SG8/GR6復用輸出腳不能同時接在數碼管的段驅動腳和位驅動腳上，如果這樣接將會引起數碼誤亮，導致 顯示不正常。

輸入輸出等效電路

極限參數

（1）芯片長時間工作在上述極限參數條件下，可能造成器件可靠性降低或永久性損壞，不建議實際使用時任何一項參 數達到或超過這些極限值。

（2）所有電壓值均相對于系統地測試。

推薦工作條件

電氣特性

開關特性

功能說明

1、通信協議

本芯片采用異步串口通信（UART）協議，工作原理是將傳輸數據的每個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：

FZH114每一位的時間為：52us。

其中每一位（bit）的意義如下：

▲起始位：為由高變低，低電平時間為一位的時間，表示傳輸字符的開始。

▲數據位：緊跟起始位之后，D0-D7，低位先發。

▲校驗位：為一位的時間，如果 8位數據位中 1的個數為奇數，該位設為 0（置低電平），否則為 1（置 高電平）。

▲停止位：置高。時間為一位的時間，它是發送完一個字符數據的結束標志。

▲空閑位：置高。如果空閑位置高的時間大于 3ms，FZH114就認為本次數據幀結束，本次數據從暫存器 打入相應寄存器開始控制芯片輸出。如果一幀數據傳輸沒有結束，那么建議設置空閑位時間范圍在 0-0.5ms以內。

FZH114的一幀數據包括以下兩種形式：

⑴ 顯示地址命令+顯示數據；

⑵ 顯示控制命令+顯示控制調節命令。

波特率：是衡量數據傳輸速率的指針。表示為每秒鐘傳送的二進制位數（bit數）。例如資料傳送速率 為 120字符/秒，而每一個字符為 11位，則其傳送的波特率為 11×120＝1320 bit/秒＝1320波特。FZH114 支持波特率范圍為：17500bps～21200bps，這里我們建議用 19200bps即每位的 時間為：1s（秒）/19200≈52us（微秒）。所以 FZH114支持的每位的時間范圍為：47us～57us。 在用 IO模擬 UART通訊時候，SDA數據的位寬應該滿足提供的位寬范圍。

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

如上圖 ，發送“0X18”總共 11位，從左至右依次為 1位起始位、8位數據位、1位校驗位、1位停止 位，每位的時間約為 52us，11位總時間約為 572us。由上圖讀出二進制為“00011000”即轉換為十六 進制為“0X18”。

注意：FZH114除了接收5V供電的MCU發出的控制信號也可以接收3.3V供電的MCU發出的控制信號，但不建 議使用供電不同的系統。

2、顯示命令說明

3、顯示數據說明

5、顯示控制調節命令說明

注意：由于段驅動電流為 1/8時，芯片提供的電流不足以點亮普通數碼管，所以建議至少將段驅動電流設置在 2/8。

應用信息

1、FZH114命令數據定義

第一個 Byte數據為控制命令設定，低位先發。其中低四位 B3～B0為 1000為固定數據。B4為寄 存器類型選擇，“1”時選擇顯示控制命令，“0”時選擇顯示地址命令。B7～B5為設定顯示地址。

從第二 Byte數據開始為數據，按照第一個 Byte中的地址送到相應的暫存器存器中，如果是顯示控 制命令，第二 Byte必須是顯示控制調節命令。如果是顯示地址命令，可以是多 Byte數據，后續 Byte數據按地址累加 1放入相應暫存器中。如果地址超過相應有效地址，顯示地址 101以上，超過部分數據 無效，如果開始第一 Byte含的地址就超過相應有效地址或是無效地址，本次數據無效。應用時建議先 發顯示數據，然后再發控制數據（開顯示），如果先發控制數據（開顯示），顯示寄存器沒有清零，此 時就會輸出顯示寄存器里面的隨機數據，導致數碼管顯示亂碼直到顯示寄存器接收到正確的顯示數據。

2、驅動共陰數碼管：

上圖給出共陰數碼管的連接示意圖，如果讓該數碼管顯示“0”，則需要在GR1為低電平時置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 址單元寫數據3FH就可以讓數碼管顯示“0”。詳細數據包為：先發地址命令

“0X08”，緊跟著發顯示數據 “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“0X00”使數碼管不 顯示，然后SDA腳置高至少3ms后發顯示控制命令和顯示控制調節命令，發完后SDA腳置高至少3ms，此時 數碼管就顯示“0”。

3、數據包傳輸方式

3.1、地址自動加1模式

使用地址自動加1模式，設置地址實際上是設置傳送的數據流存放的起始地址。起始地址命令字發 送完畢，緊跟著發送數據，最多6BYTE，數據發送完畢后置高數據線。

Command1:選擇顯示地址命令（0x08）

Data1~Data n:發送顯示數據（最多6bytes）

Time：數據線置高時間（最小時間為3ms）

CommandX：選擇顯示控制命令（0x18）

CommandY:發送顯示控制調節命令（包括位占空比、段驅動電流以及顯示模式設置）

3.2、固定地址模式

使用固定地址模式，設置地址實際上是設置需要發送的1BYTE顯示數據存放的地址。地址發送完畢， 緊跟著發送1BYTE顯示數據，數據發送完畢后，緊跟著置高數據數至少3ms，然后再發送地址，緊跟著再 發送1BYTE顯示數據，緊跟著再置高數據線至少3ms，以此類推，直到發送完地址和數據。

Command1~Command n:發送顯示地址命令，地址1~n(最多可設置6個地址)

Data1~Data n:發送顯示數據（最多6 bytes）

Time：數據線置高時間（最小時間為3ms）

CommandX：發送顯示控制命令（0x18）

CommandY:發送顯示控制調節命令（包括位占空比、段驅動電流以及顯示模式設置）

芯片不需要命令來設置芯片是工作在地址自動加1模式還是固定地址模式，嚴格來說它只有一種地 址自動加1模式，此處劃分是為了更好地說明芯片也可以單獨給某個顯示寄存器地址寫顯示數據，如果 單獨給某個顯示地址寫顯示數據，寫完顯示地址后，緊跟著只能寫一個顯示數據，就把信號線置高至少3ms，如果緊跟著寫幾個顯示數據，那么芯片在接收到第一個數據后，顯示地址就會在規定的地址上自動加1，再接收第二個顯示數據，直到接收到最后一個顯示地址的顯示數據。

4、7段×6位應用電路接法：

5、8段×5位應用電路接法：

注意：應用時請在芯片 VDD與 GND加一個 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，芯片工作就越穩定。

芯片針對共陰極數碼管驅動設計，不適合應用于共陽極數碼管驅動。

封裝示意圖(SOP16)

深圳市方中禾科技有限公司,集成電路生產國內知名品牌"FZH",以集成電路（IC）研發、集成電路封裝、半導體測試、產業一體化的特色綜合性企業，專注芯片設計開發,生產銷售十余年，是一家兼具集成電路創新動力、研發能力、應用經驗豐富的知名品牌公司。
公司產品涵蓋LED驅動芯片、液晶屏驅動、耳機降噪芯片、模擬與數字轉換器IC、電容屏驅動、觸摸IC等。具體產品型號包括：觸摸芯片FZH31，LED數碼管驅動芯片FZH114、FZH100、FZH110、FZH119A，LCD液晶屏驅動芯片FZH1621、FZH1625，LED全彩驅動芯片FZH04、FZH09、FZH12，以及ADC模數轉換芯片FZH23、FZH709等。