?1、概述

FZH107 （深圳市方中禾科技）是一個帶鍵盤掃描接口的 LED（發(fā)光二極管顯示器）驅(qū)動控制專用電路， 內(nèi)部集成有 MCU接口、數(shù)據(jù)鎖存器、LED大電流驅(qū)動、鍵盤掃描等電路。FZH107利用 LED管正、反向特性差異，采用專利的段、位復(fù)用方法，使用 12根信號線提供多達 8段×12位的 LED顯示。FZH107的 MCU 接口采用雙向二線制串行總線協(xié)議進行通信。 主要應(yīng)用于 VCR、VCD、DVD及家庭影院等小家電產(chǎn)品的顯示屏驅(qū)動。

其特點如下：

● 顯示模式可選（8段×12位、7段×10位）

● 鍵掃描（8×4）

● 輝度調(diào)節(jié)電路（占空比 8級可調(diào)）

● 兩線串行接口（CLK，DIO）

● 串行接口內(nèi)置 10kΩ上拉電阻

● 振蕩方式：內(nèi)置 RC振蕩（500kHz）

● 內(nèi)置上電復(fù)位電路

● 封裝形式：DIP16/SOP16

2、功能框圖與引腳說明

2. 1、功能框圖

2. 2、功能描述

電路上電后，RC振蕩器起振，同時通過內(nèi)部的復(fù)位電路對電路進行初始化，如操 作模式、顯示控制等。電路初始化后，可通過串行接口接收 MCU發(fā)送的指令、數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送總是從字節(jié)的最低位 LSB開始。

電路內(nèi)主要有三條數(shù)據(jù)流：

? 串行接口 →串并轉(zhuǎn)換 →指令譯碼 →控制信息

? 串行接口 →串并轉(zhuǎn)換 →顯示數(shù)據(jù)存貯器 →輸出驅(qū)動

? 按鍵輸入 →按鍵鎖存 →按鍵存貯單元 →并串轉(zhuǎn)換 →DIO輸出

2.2.1、串行接口的時序

指令和數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送總是從字節(jié)的最低位 LSB開始。指令和數(shù)據(jù)的傳輸帶有應(yīng)答信號 ACK，在傳輸指令和數(shù)據(jù)的過程中，在時鐘線的第九個時鐘芯片內(nèi)部會產(chǎn)生一個應(yīng)答信號 ACK將 DIO管腳拉低。指令開始的標(biāo)志是 CLK為高電平時，DIO由高變低（下降沿）；指令結(jié)束的標(biāo)志是 CLK為高電平時，DIO由低變高（上升沿）；數(shù)據(jù)在CLK為低電平時改變。下圖是 FZH107接收一條指令和一個數(shù)據(jù)的串口時序圖。圖中實現(xiàn)的功能是寫入了一個地址設(shè)置指令和一個 RAM數(shù)據(jù)。

2.2.1.1、應(yīng)用時串行數(shù)據(jù)的傳輸

(1)寫 RAM數(shù)據(jù)時地址自動加 1模式

(2)寫 RAM數(shù)據(jù)時地址固定模式

(3)讀取按鍵值（連續(xù)讀 4個字節(jié)）

command1：顯示模式設(shè)置指令

command2：操作模式設(shè)置指令（寫數(shù)據(jù)）

data1~N：傳輸顯示數(shù)據(jù)

command3：地址設(shè)置指令

command4：顯示控制指令

command5：操作模式設(shè)置指令（讀數(shù)據(jù)）

key data byte 0~3：按鍵數(shù)據(jù)

注 1：由于FZH107采用簡易 I2C 通訊協(xié)議，所以不管是寫數(shù)據(jù)操作還是讀數(shù)據(jù)操作， “ACK”

始終由 FZH107發(fā)出，MCU 只負(fù)責(zé)讀取“ACK”信號。

注 2：正常工作時，MCU會不斷地將顯示數(shù)據(jù)寫入 FZH107。推薦在每次 MCU向FZH107 發(fā)送“操作模式設(shè)置指令”（command2）之前先發(fā)送一條“顯示模式設(shè)置指 令”（command1）。

2.2.2、指令設(shè)置

串行接口的指令有顯示模式設(shè)置指令、操作模式設(shè)置指令、數(shù)據(jù) RAM地址設(shè)置指令、顯示控制指令、顯示控制指令，具體如下：

2.2.2.1、顯示模式設(shè)置指令

顯示模式設(shè)置指令用于設(shè)置顯示模式。上電后應(yīng)該首先執(zhí)行該指令。FZH107提供2種顯示模式：8段 X 12位、7段 X 10位。執(zhí)行該指令時，如果顯示模式改變，會關(guān)閉顯示，要重新顯示，必須執(zhí)行顯示開/關(guān)指令“ON”。初始化 b0為‘0’，顯示模式為 8段 X 12位。具體格式如下：

2.2.2.2、操作模式設(shè)置指令

該指令主要是用來設(shè)置寫數(shù)據(jù)操作還是讀按鍵數(shù)據(jù)操作，另外還可以設(shè)置是正常工作模式還是測試模式，以及在寫數(shù)據(jù)時的地址模式。該指令的識別碼為‘01’,初始化后低四位為 0，具體格式見下圖。

2.2.2.3、地址設(shè)置指令

該指令用來設(shè)置所要的顯示數(shù)據(jù)存貯器寫入地址，所設(shè)置的地址要在 0000B～1011B之間。若所設(shè)置的地址大于 1011B，則被認(rèn)為是無效地址，實際不能寫入，直至設(shè)置了 一個有效地址。該指令的識別碼為‘11’，初始化后低四位為 0，具體格式見下圖。

2.2.2.4、顯示控制指令

該指令用來設(shè)置顯示亮度，以及開/關(guān)顯示設(shè)置。在該指令中，指令識別碼為‘10’，初始化后低四位為 0，具體格式見下圖。

2.2.3、LED顯示控制

引腳 S1～S12輪流作段（SEG）、位（GRID），電路通過 MUX選擇合適的輸出。

當(dāng)顯示模式是 8段 X 12位時，顯示時序是：

時刻 1，S1作為 GRID1，S5-S12作為 SEG1-SEG8；

時刻 2，S2作為 GRID2，S5-S12作為 SEG1-SEG8；

時刻 3，S3作為 GRID3，S5-S12作為 SEG1-SEG8；

時刻 4，S4作為 GRID4，S5-S12作為 SEG1-SEG8；

時刻 5，S5作為 GRID5，S1-S4、S9-S12作為 SEG1-SEG8；

時刻 6，S6作為 GRID6，S1-S4、S9-S12作為 SEG1-SEG8；

時刻 7，S7作為 GRID7，S1-S4、S9-S12作為 SEG1-SEG8；

時刻 8，S8作為 GRID8，S1-S4、S9-S12作為 SEG1-SEG8；

時刻 9，S9作為 GRID9，S1-S8作為 SEG1-SEG8；

時刻 10，S10作為 GRID10，S1-S8作為 SEG1-SEG8；

時刻 11，S11作為 GRID11，S1-S8作為 SEG1-SEG8；

時刻 12，S12作為 GRID12，S1-S8作為 SEG1-SEG8。

當(dāng)顯示模式是 7段 X 10位時，顯示時序是：

時刻 1，S1作為 GRID1，S6-S12作為 SEG1-SEG7；

時刻 2，S2作為 GRID2，S6-S12作為 SEG1-SEG7；

時刻 3，S3作為 GRID3，S6-S12作為 SEG1-SEG7；

時刻 4，S4作為 GRID4，S6-S12作為 SEG1-SEG7；

時刻 5，S5作為 GRID5，S6-S12作為 SEG1-SEG7；

時刻 6，S8作為 GRID5，S1-S7作為 SEG1-SEG7；

時刻 7，S9作為 GRID5，S1-S7作為 SEG1-SEG7；

時刻 8，S10作為 GRID5，S1-S7作為 SEG1-SEG7；

時刻 9，S11作為 GRID5，S1-S7作為 SEG1-SEG7；

時刻 10，S12作為 GRID5，S1-S7作為 SEG1-SEG7；

2.2.4、顯示數(shù)據(jù)存儲器

FZH107 最大支持 8SEGX 12GRID的顯示模式。當(dāng)使用 8SEG X 12GRID模式時，顯示圖形、顯示數(shù)據(jù)存貯器、寫入數(shù)據(jù)三者之間的關(guān)系如下圖所示：

當(dāng)使用 7SEG X 10GRID模式時，顯示圖形、顯示數(shù)據(jù)存貯器、寫入數(shù)據(jù)三者之間的關(guān)系如下圖所示。其中 GRID11和 GRID12所對應(yīng)的 RAM數(shù)據(jù)與顯示無關(guān)。但是當(dāng)使用寫 RAM數(shù)據(jù)地址自動加 1模式時，地址 GRID11和 GRID12也是參與累加的。

2.2.5、按鍵處理模塊

引腳 S9/K1、S10/K2、S11/K3、S12/K4和 S1～S8組成按鍵矩陣，S9/K1、S10/K2、 S11/K3、S12/K4需串接 10kΩ電阻到按鍵矩陣，如下圖：

讀取按鍵數(shù)據(jù)時，從低位開始，必須讀滿 4個字節(jié)。所讀數(shù)據(jù)、按鍵存儲單元、掃描數(shù)據(jù)三者關(guān)系如下表所示?！?”表示有按鍵，“0”表示無按鍵。

如果有多個按鍵按下，S1~S8之間可能出現(xiàn)短路現(xiàn)象，引起顯示錯誤，解決方法可 以在 S1

~S8上串接電阻，串接電阻大小為 5.1KΩ，同時將 S9~S12上串接的電阻大小也改為 5.1KΩ，如下圖。

當(dāng)需要使用的組合按鍵超過 3個（包含 3個）時，請將組合按鍵置于不同的 K線上 或不同的 S線上。

2. 3、引腳排列圖

2. 4、引腳說明與結(jié)構(gòu)原理圖

3、電特性

3. 1、極限參數(shù)

除非另有規(guī)定，Ta=25℃

3. 2、電特性

除非另有規(guī)定，T＝-20～70℃，VDD＝5V，GND＝0V

4、典型應(yīng)用線路與應(yīng)用說明

4. 1、8SEG×12GRID 模式時的典型共陰應(yīng)用方案

對應(yīng)的 RAM數(shù)據(jù)如下表。如果要讓該數(shù)碼管顯示 1的第一位顯示“0”，那么需要在表中 1a、1b、1c、1d、1e和 1f的位置寫入 1，其余位置地址寫入 0。

4. 2、8SEG×12GRID模式時的典型共陽應(yīng)用方案

對應(yīng)的 RAM數(shù)據(jù)如下表。如果要讓該數(shù)碼管顯示 LED1的第一位顯示“0”，那么需要在表中 1a、1b、1c、1d、1e和 1f的位置寫入 1，其余位置寫入 0。

4. 3、7SEG×10GRID模式時的典型共陰應(yīng)用方案

對應(yīng)的 RAM數(shù)據(jù)如下表。如果要讓該數(shù)碼管顯示 1的第一位顯示“0”，那么需要在表中1a、1b、1c、1d、1e和 1f的位置寫入 1，其余位置寫入 0。

4. 4、應(yīng)用說明

VDD 和 GND之間的濾波電容應(yīng)盡量靠近芯片放置，加強濾波效果。

5、封裝尺寸與外形圖

5. 1、SOP16

5. 2、DIP16

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深圳市方中禾科技有限公司,集成電路生產(chǎn)國內(nèi)知名品牌"FZH",以集成電路（IC）研發(fā)、集成電路封裝、半導(dǎo)體測試、產(chǎn)業(yè)一體化的特色綜合性企業(yè)，專注芯片設(shè)計開發(fā),生產(chǎn)銷售十余年，是一家兼具集成電路創(chuàng)新動力、研發(fā)能力、應(yīng)用經(jīng)驗豐富的知名品牌公司。
公司產(chǎn)品涵蓋LED驅(qū)動芯片、液晶屏驅(qū)動、耳機降噪芯片、模擬與數(shù)字轉(zhuǎn)換器IC、電容屏驅(qū)動、觸摸IC等。具體產(chǎn)品型號包括：觸摸芯片F(xiàn)ZH31，LED數(shù)碼管驅(qū)動芯片FZH114、FZH100、FZH110、FZH119A，LCD液晶屏驅(qū)動芯片F(xiàn)ZH1621、FZH1625，LED全彩驅(qū)動芯片F(xiàn)ZH04、FZH09、FZH12，以及ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)ZH23、FZH709等。

審核編輯 黃宇