?1、概述

FZH217 （深圳市方中禾科技）是帶鍵盤(pán)掃描接口的大筆段 LED驅(qū)動(dòng)控制專(zhuān)用電路，內(nèi)部集成有 MCU數(shù)字接口、數(shù)據(jù)鎖存器、鍵盤(pán)掃描等電路。本產(chǎn)品主要應(yīng)用于大筆段的顯示屏驅(qū)動(dòng)。

其主要特點(diǎn)如下：

l采用功率 CMOS工藝

l多種顯示模式（16位×16段～8位×24段）

l鍵掃描（16×2bit）

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

l串行接口（CLK，STB，DIO）

l內(nèi)置 RC振蕩（400KHz±5%）

l內(nèi)置上電復(fù)位電路

l封裝形式：LQFP44

2、引腳排列圖及引腳說(shuō)明

2.1、引腳排列圖

2.2、引腳說(shuō)明

注：DIO口輸出數(shù)據(jù)時(shí)為 N管開(kāi)漏輸出，在讀鍵的時(shí)候不需要外接上拉電阻。電路內(nèi)部集成了 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，參考時(shí)序圖，在時(shí)鐘的上升沿讀數(shù)時(shí)才穩(wěn)定。

3、功能框圖

4、電特性

4.1、極限參數(shù)（Ta=25℃，GND=0V）

4.2、推薦使用條件（Ta=-20℃～+70℃，GND=0V）

4.3、電氣特性

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

4.3.2、開(kāi)關(guān)特性（Ta=-20℃～+70℃，VDD=4.5V～5.5V）

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

5、時(shí)序圖與端口操作說(shuō)明、指令系統(tǒng)介紹

5.1、時(shí)序圖

5.2、顯示寄存器地址和顯示模式

該寄存器存儲(chǔ)通過(guò)串行接口從外部器件傳送到 FZH217的數(shù)據(jù)，地址從 00H-2FH共 48個(gè)字節(jié)單元，分別與芯片 SEG和 GRID管腳所接的 LED對(duì)應(yīng)，分配如下圖：

寫(xiě) LED顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候，按照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。

5.3、鍵掃描和鍵掃數(shù)據(jù)寄存器

鍵掃矩陣為 16×2bit，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(kāi)始讀取按鍵數(shù)據(jù) BYTE1—BYTE4字節(jié)，讀數(shù)據(jù)從低位開(kāi)始輸出。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：

1、FZH217最多可以讀 4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－BYTE4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 3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)，BYTE3字節(jié)的 B2與 B3位為 1。

3、組合鍵只能是同一個(gè) KS，不同的 K組合。

5.4、指令介紹

指令用來(lái)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(guò)譯碼，取最高 B7、B6兩位比特以區(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(wú)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(lái)設(shè)置選擇段和位的個(gè)數(shù)（8~16位，16～24段）。當(dāng)指令執(zhí)行時(shí)，顯示被強(qiáng)制終止。要送顯示控制命令開(kāi)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。

上電后，設(shè)置模式為 8位，24段。

（2）數(shù)據(jù)設(shè)置

該指令用來(lái)設(shè)置數(shù)據(jù)寫(xiě)和讀。B1和 B0位不允許設(shè)置為 01或 11。

上電后，數(shù)據(jù)讀寫(xiě)模式設(shè)置為寫(xiě)數(shù)據(jù)到寄存器，地址增加模式設(shè)置為自動(dòng)地址增加，測(cè)試模式設(shè)置為普通模式。

（3）地址設(shè)定

該指令用來(lái)設(shè)置顯示寄存器的地址。

如果地址設(shè)為無(wú)效地址時(shí)，數(shù)據(jù)被忽略，直到有效地址被設(shè)定。上電時(shí)，地址設(shè)為 00H。

注意：在自動(dòng)地址增加模式，地址按照 00H、01H、02H、03H、04H順序增加。

（4）顯示控制

上電后，輝度設(shè)置為脈沖寬度為 1/16，顯示關(guān)。

5.5、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。

5.5.1、數(shù)據(jù)接收（寫(xiě)數(shù)據(jù)）

5.5.2、數(shù)據(jù)讀取

讀取數(shù)據(jù)時(shí)，從串行時(shí)鐘 CLK的第 8個(gè)上升沿開(kāi)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 1us）。

5.6、顯示和按鍵

5.6.1、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”，那么在GRID1為低電平時(shí)SEG1,SEG2， SEG3,SEG4,SEG5,SEG6為高電平，SEG7為低電平，查看圖（顯示地址表格），只需在 00H地址單元里面寫(xiě)數(shù)據(jù) 3FH就可以讓數(shù)碼管顯示“0”。

2）、驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)數(shù)碼管：

上圖給出共陽(yáng)數(shù)碼管的連接示意圖，如果讓該數(shù)碼管顯示 “0”，那么在GRID1,GRID2,GRID3,GRID4,GRID5,GRID6為低電平時(shí) SEG1為高電平，在GRID7為低電平時(shí) SEG1為低電平。要讓地址單元00H,03H,06H,09H,0CH,0FH里面分別寫(xiě)數(shù)據(jù) 01H，其余的地址單元全部寫(xiě)數(shù)據(jù)00H。

注：SEGn為 P管開(kāi)漏輸出，GRIDn為 N管開(kāi)漏輸出，在使用時(shí)候，SEGn只能接 LED的陽(yáng)極，GRIDn只能接 LED的陰極，不可反接。

5.6.2、按鍵：

鍵掃描由 FZH217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 7.5ms，在 7.5MS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(pán)掃描時(shí)候 SEGN/KSN的波形：

Tdisp 和 IC工作的振蕩頻率有關(guān)。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：

注：復(fù)合鍵使用注意事項(xiàng)： SEG1/KS1-SEG16/KS16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)的 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(wèn)題。

3、或者串聯(lián)二極管如下圖所示。

5.7、應(yīng)用時(shí)串行數(shù)據(jù)的傳輸

5.7.1、地址增加模式

使用地址自動(dòng)增加模式，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。起始地址命令字節(jié)發(fā)送完畢，“STB”不需要置高，緊跟著傳數(shù)據(jù)，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～Data n：傳輸顯示數(shù)據(jù)至 Command3地址和后面的地址內(nèi)

Command4：顯示控制命令

5.7.2、固定地址

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。需要重新設(shè)置第 2個(gè)數(shù)據(jù)需要存放的地址，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

5.7.3、

Command1:設(shè)置顯示模式

Data1～4：讀取按鍵數(shù)據(jù)

5.8、程序設(shè)計(jì)流程圖

5.8.1、采用地址自動(dòng)加一的程序設(shè)計(jì)流程圖

5.8.2、采用固定地址的程序設(shè)計(jì)流程圖

6、典型應(yīng)用線路圖

LQFP44封裝尺寸

審核編輯 黃宇