LED驱动芯片FZH181，应用开发相关数据技术手册

​ 一、 概述

        FZH181 （深圳市方中禾科技）是一种带键盘扫描接口的LED（发光二极管显示器）驱动控制专用电路，内 部集成有MCU 数字接口、数据锁存器、LED 高压驱动、键盘扫描等电路。本产品性能优 良，质量可靠。主要应用于VCR、VCD、DVD 及家庭影院等产品的显示屏驱动。采用SOP28的封装形式。

二、 特性说明

        • 采用功率CMOS 工艺

        • 多种显示模式（11 段×7 位 ～ 14 段×4 位）

        • 键扫描（10×2）

        • 辉度调节电路（占空比8 级可调）

        • 串行接口（CLK，STB，DIO）

        • 振荡方式：内置RC 振荡（450KHz+5%）

        • 内置上电复位电路

        • 封装形式：SOP28

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、 显示寄存器地址和显示模式：

        该寄存器存储通过串行接口从外部器件传送到FZH181 的数据，地址从00H-0DH共14字节单元， 分别与芯片SGE和GRID管脚所接的LED灯对应，分配如下图：

        写LED显示数据的时候，按照从显示地址从低位到高位，从数据字节的低位到高位操作。

六、 键扫描和键扫数据寄存器：

键扫矩阵为10×2bit，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—BYTE5字节，读数 据从低位开始输出，其中B6和B7位为无效位，此时芯片输出为0。芯片K和KS引脚对应的按键按下 时，相对应的字节内的 BIT位为1。

▲注意：

        1、FZH181最多可以读5个字节，不允许多读。

        2、读数据字节只能按顺序从BYTE1-BYTE5读取，不可跨字节读。例如：硬件上的K2与KS10 

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5个字节的第4BIT位，才可读出数据；当有多个键按下，例如：K1与KS10，K2与KS10两个键同时按下时，BYTE5字节的B3与B4位为1。

        3、组合键只能是同一个KS，不同的K1组合。

七、 指令说明：

        指令用来设置显示模式和LED 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。

        如果在指令或数据传输时STB被置为高电平，串行通讯被初始化，并且正在传送的指令或数据无效（之前传送的指令或数据保持有效）。

（1） 显示模式设置：

        该指令用来设置选择段和位的个数（4～7 位，10～13 段）。当指令执行时，显示被强制关闭。 要送显示控制命令开显示，原先显示的数据内容不会被改变，但当相同模式被设置时，则上述情况并不发生。

（2） 数据命令设置：

该指令用来设置数据写和读，B1和B0位不允许设置01或11。

（3） 地址命令设设置：

该指令用来设置显示寄存器的地址。

如果地址设为0EH 或更高，数据被忽略，直到有效地址被设定。

上电时，地址默认设为00H。

（4） 显示控制：

八、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)。

九、 显示和按键：

（1） 显示：

1、驱动共阴数码管：

        上图给出共阴数码管的连接示意图，如果让该数码管显示“0”，那你需要在GRID1为低电平的时候让SEG1，SEG2，SEG3，SEG4，SEG5，SEG6为高电平，SEG7为低电平， 查看显示地址表格，只需在00H地址单元里面写数据3FH就可以让数码管显示“0”。

2、驱动共阳数码管：

        上图给出共阳数码管的连接示意图，如果让该数码管显示“0”，那你需要在GRID1，GRID2，

GRID3，GRID4，GRID5，GRID6为低电平的时候让SEG1为高电平，在GRID7为低电平的时候让SEG1为 低电平。要向地址单元00H，02H，04H，06H，08H，0AH里面分别写数据01H，其余的地址单元全部写数据00H。

        ▲注意：SEG1-11为P管开漏输出，GRID1-7为N管开漏输出，在使用时候，SEG1-11只能接LED的阳极，GRID只能接LED的阴极，不可反接。

（2）按键：

        键扫描由FZH181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。

        按照下图用示波器观察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FZH181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。

        一般情况下使用下图，可以满足按键设计的要求。

​编辑

        当S1被按下的时候，在第1个字节的B0读到“1”。如果多个按键被按下，将会读到多个“1”， 当S2，S3被按下的时候，可以在第1个字节的B1，B3读到“1”。

▲注意：复合键使用注意事项：

        SEG1/KS1-SEG10/KS10是显示和按键扫描复用的。以下图为例子，显示需要D1亮，D2灭，

需要让SEG1为“1”，SEG2为“0”状态，如果S1，S2同时被按下，相当于SEG1，SEG2被短路，这时D1，D2都被点亮。

解决方案：

1、在硬件上，可以将需要同时按下的键设置在不同的K线上面如下图所示，

2、在SEG1—SEG N上面串联电阻如下图所示，电阻的阻值应选在510欧姆，太大会造成按键的失效，太小可能不能解决显示干扰的问题。

3、或者串联二极管如下图所示。

十、 应用时串行数据的传输：

（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1 

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

Data1～5:读取按键数据

（4）程序设计流程图：

采用地址自动加一的程序设计流程图：

采用固定地址的程序设计流程图：

十一．应用电路：

FZH181驱动共阴数码屏接线电路图：

FZH181驱动共阳数码屏接线电路图：

▲注意：

        1、VDD、GND之间滤波电容在PCB板布线应尽量靠近FZH181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。

        3、因蓝光数码管的导通压降压约为3V，因此FZH181供电应选用5V。

十三、 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 = 4.5 ～ 5.5 V， Vss = 0 V）

开关特性（Ta = -20 ～ +70℃，VDD = 4.5 ～ 5.5 V）

* 时序特性（Ta = -20 ～ +70℃，VDD = 4.5 ～ 5.5 V）

时序波形图：

十四 IC 封装示意图：

审核编辑 黄宇