LCD驱动芯片FZH1697，应用开发相关数据技术手册

​ 一、 概述

        FZH1697（深圳市方中禾科技）是一种带键盘扫描接口的LCD驱动控制专用电路，内部集成有MCU 数字 接口、数据锁存器、LCD驱动、键盘扫描、幻彩背光驱动等电路。本产品性能优良，质 量可靠，无须更改解码板底层指令，与现有LED驱动IC的指令集完全兼容。现有的支持 LED显示的解码板可以直接外接LCD显示前面板，不需要外加单片机进行按键扫描（或 通过解码板扫描按键），同时支持PWM背光驱动和SW普通输入扩展口。主要应用于VCR、VCD、DVD 及家庭影院等产品的显示屏驱动。采用SOP32等封装形式。

二、 特性说明

        • 采用低功耗CMOS工艺

        • 最大20X4点LCD驱动

        • 最大4X3按键输入

        • 4路LED驱动，具有64级PWM，可用于LCD幻彩背光驱动；

        • 4通用输入口，可连接拨轮式电子编码开关

        • 1/2或1/3LCD驱动偏压可选

        • LCD工作电压可调

        • 串行接口（CLK，STB，DIO）

        • 振荡方式：内置RC振荡，典型振荡频率为128KHZ 

        • 封装形式：SOP32

三、 管脚定义：

四、管脚功能定义：

▲ 注意：DIO口输出数据时为N管开漏输出，在读键的时候需要外接1K-10K的上拉电阻。本公司

推荐10K的上拉电阻。DIO在时钟的下降沿控制N管的动作，此时读数时不稳定，你可以参考图

（数据读取），在时钟的上升沿读数才时稳定。

五、 显示寄存器

        该寄存器存储通过串行接口从外部器件传送到FZH1697 的数据，地址从00H-0FH共16字节单 元，分别与芯片SGE和COM管脚所接的LCD灯对应，分配如下图：

注：FZH1697没有SEG12~SEG17，但FZH1697存储器地址06H~08H仍然有。

六、按键与按键寄存器

6．1 键扫矩阵为3×4bit，如下所示：

        键扫数据储存地址如下所示，先发读键命令后，开始读取按键数据BYTE1—BYTE2字节，读数 据从低位开始输出。芯片KI0（0—3）和KS引脚对应的按键按下时，相对应的字节内的 BIT位为1。

6．2 该寄存器存储通过串行接口从FZH1697的读取数据，地址分配如下：

▲注意：1、FZH1697最多可以读2个字节，不允许多读。

        2、读数据字节只能按顺序从BYTE1-BYTE2读取，不可跨字节读。例如：硬件上的KEY2与KS3对应按键按下时，此时想要读到此按键数据，必须需要读到第3个字节的第6BIT位，才可读出数据；

        当KEY1与KS3，KEY2与KS3，KEY3与KS3三个按键同时按下时，此时BYTE2所读数据的B5，B6，B7位均为1。

        3、组合键只能是同一个KS，不同的KI引脚才能做组合键；同一个KI与不同的KS引脚不可以做成组合键使用。

七、端口控制寄存器

7.1 PWM寄存器说明

PWM0-PWM3寄存器说明

上电后所有寄存器初始状态为0

7.2 SW输入口寄存器说明

如下所示，用读指令读取，读从低位开始

​编辑注：SW/SG端口被设置为SG端口,该端口相对应的输入口寄存器恒为0

八、 指令说明：

VIII. Description to commands:

指令用来设置显示模式和LCD 驱动器的状态。

在STB下降沿后由DIO输入的第一个字节作为一条指令。经过译码，取最高B7、B6两位比特位以区别不同的指令。

8.1 工作模式设置

工作模式设置好后，不允许在使用中切换工作模式。

该指令用来设置工作模式，上电后，初始状态为b5b4b3b2b1b0=000000。

8.2 数据设置：

该指令用来设置数据写和读。

8.3 地址设定

        b3b2b1b0：显示寄存器/背光驱动设置寄存器的地址

        该指令用来设置显示寄存器或背光驱动设置寄存器的地址。上电时，地址设为00H。

        设置显示寄存器的地址，当地址设为10H 或更高，数据被忽略，直到有效地址被设定

（00H~0FH）。

        设置背光驱动设置寄存器的地址，当地址设为08H或更高，b3数据被忽略，有效地址被设定在(00H~07H)范围内。

        地址的选择：根据最近的有效数据设置指令来确定本次地址操作的对象。如果数据设置指令是写数据到显示寄存器模式，那么本次地址设定的是显示寄存器地址；如果数据设置指令是写数据到PWM控制寄存器模式，那么本次地址设定的是背光驱动设置寄存器的地址。

8.4 显示控制

b4：显示开关设置位；为1显示开，为0显示关

b3：LCD驱动偏压设置位；为1设为1/2偏压；为0设为1/3偏压

b2b1b0：LCD工作电压设置位；

当b2b1b0=111时，工作电压=VCC（VCC为芯片的工作电压）。当VCC=5V，b3=1的时候（1/2 

偏压），调节电压的范围约2.24V-5V；b3=0（1/3偏压），调节电压的范围约是2.88-5V。

* 上电后，b4b3b2b1b0设为00111

九、串行数据传输格式：

读取和接收1个BIT都在时钟的上升沿操作。

数据接收（写数据）

数据读取（读数据）

▲ 注意：读取数据时，从串行时钟CLK 的第8 个上升沿开始设置指令到CLK 下降沿读数据之间

需要一个等待时间Twait(最小1μS)。

十、安键扫描、PWM口、SW口的应用

10．1按键：

        键扫描由FZH1697自动完成，不受用户控制，用户只需要按照时序读键值。完成一次键扫 需要2个显示周期，一个显示周期大概需要T=8x500US，在8MS先后按下了2个不同的按键，2次读 到的键值都是先按下的那个按键的键值。

        用示波器观察SEG1/KS1和SEG2/KS2的输出键扫波形。

IC在键盘扫描时候SEGN/KSN的波形：

        Tdisp和IC工作的振荡频率有关，我司FZH1697经过多次完善，振荡频率不完全一致。500US仅仅提供参考，以实际测量为准。

10．2 PWM输出口

        按照下图的流程来控制PWM输出口，用示波器可以观察到LED1、LED2的波形：

用示波器观察到的波形：

6路PWM输出口是N管开漏输出，在测量LED1-6的波形的时候必须加上拉电阻。

LED2口输出的波形是1/16T很容易理解，LED1在向地址C0H写0FH使设定的宽度是T， 在向地址C3H中写40H的时候，同步调节起作用，得到的脉冲宽度是1/8T

下面给出简单的计算公式：

t =mn*T 

t 输出的脉冲宽度，T 为常数（约500US）

m 由LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6设定的负占空比（低电平占整个周期T的比值）

n 由LED123、LED456设定的负占空比（低电平占整个周期mT的比值）

10．3 SW开关信号输入口

SW具有扩展MCU输入口的功能。操作SW输入口和读键的原理类似。

以下图为例子介绍SW输入口的原理。

按照下图的流程你可以读到的值是03H

十一、 应用时串行数据的典型传输方式：

（1） 地址增加模式

        使用地址自动加1模式，设置地址实际上是设置传送的数据流存放的起始地址。起始地址命令

字发送完毕，“STB”不需要置高紧跟着传数据，最多14BYTE，数据传送完毕才将“STB”置高。

Command1: 设置显示模式

Command2: 设置数据命令

Command3: 设置显示地址

Data1～ n: 传输显示数据至Command3地址和后面的地址内（最多14 bytes）

Command4: 显示控制命令

（2） 固定地址模式

        使用固定地址模式，设置地址其实际上是设置需要传送的1BYTE数据存放的地址。地址发送

完毕，“STB”不需要置高，紧跟着传1BYTE数据，数据传送完毕才将“STB”置高。然后重新设置第2 

个数据需要存放的地址，最多14BYTE数据传送完毕，“STB”置高。

Command1: 设置显示模式

Command2: 设置数据命令

Command3: 设置显示地址

Data1: 传输显示数据1至Command3地址内

Command4: 设置显示地址2

Data2: 传输显示数据2至Command4地址内

Command5: 显示控制命令

（3）读按键时序

Command1: 设置显示模式

Data1～2:读取按键数据

十一、引脚驱动波形：

给出使用 1/4 复用，1/3 偏压驱动下显示“2”的波形：

V3=VDD（VDD 为 LCD 供电电压）

V2=2/3VDD 

V1=1/3VDD 

V0=0

十二 程序流程图：

采用地址自动加1模式流程图：

采用固定地址模式流程图：

十三. 应用原理图

FZH1697 驱动 LCD 屏硬件电路：

▲注意：

        1、VDD、GND之间滤波电容在PCB板布线应尽量靠近FZH1697芯片放置，加强滤波效果。

        2、连接在DIO、CLK、STB通讯口上三个100P电容可以降低对通讯口的干扰。

十四、电气参数：

极限参数（Ta = 25℃, Vss = 0 V）

正常工作范围（Ta = -20 ～ +70℃，Vss = 0 V）

电气特性（Ta = -20 ～ +70℃，VDD = 5V， Vss = 0 V）

开关特性（Ta = -20 ～ +70℃，VDD = 5 V）

l 时序特性（Ta = -20 ～ +70℃，VDD = 5 V）

时序波形图：

十五.封装

深圳市方中禾科技有限公司,集成电路生产国内知名品牌"FZH",以集成电路（IC）研发、集成电路封装、半导体测试、产业一体化的特色综合性企业，专注芯片设计开发,生产销售十余年，是一家兼具集成电路创新动力、研发能力、应用经验丰富的知名品牌公司。
公司产品涵盖LED驱动芯片、液晶屏驱动、耳机降噪芯片、模拟与数字转换器IC、电容屏驱动、触摸IC等。具体产品型号包括：触摸芯片FZH31，LED数码管驱动芯片FZH114、FZH100、FZH110、FZH119A，LCD液晶屏驱动芯片FZH1621、FZH1625，LED全彩驱动芯片FZH04、FZH09、FZH12，以及ADC模数转换芯片FZH23、FZH709等。

审核编辑 黄宇