LED驱动芯片FZH217，应用开发相关数据技术手册

​ 1、概 述

        FZH217 （深圳市方中禾科技）是带键盘扫描接口的大笔段 LED 驱动控制专用电路，内部集成有 MCU 数字接口、数据 锁存器、键盘扫描等电路。本产品主要应用于大笔段的显示屏驱动。

        其主要特点如下：

        l 采用功率 CMOS 工艺

        l 多种显示模式（16 位×16 段～8 位×24 段）

        l 键扫描（16×2bit）

        l 辉度调节电路（占空比 8 级可调）

        l 串行接口（CLK，STB，DIO）

        l 内置 RC 振荡（400KHz±5%）

        l 内置上电复位电路

        l 封装形式：LQFP44

2、引脚排列图及引脚说明

2.1、引脚排列图

2.2、引脚说明

注：DIO 口输出数据时为 N 管开漏输出，在读键的时候不需要外接上拉电阻。电路内部集成了 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，参考时序图，在时钟的上升沿读数时才稳定。

 

3、功能框图

 

4、电特性

4.1、 极限参数（Ta=25℃，GND=0V）

4.2、推荐使用条件（Ta=-20℃～+70℃，GND=0V）

4.3、电气特性

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

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

 

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

5、时序图与端口操作说明、指令系统介绍

5.1、时序图

5.2、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 FZH217 的数据，地址从 00H-2FH 共 48 个字节单元，分别与芯片 SEG 和 GRID 管脚所接的 LED 对应，分配如下图：

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

5.3、键扫描和键扫数据寄存器

键扫矩阵为 16×2bit，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—BYTE4 字节，读数据从低位开始输出。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：

        1、FZH217 最多可以读 4 个字节，不允许多读。

        2、读数据字节只能按顺序从 BYTE1－BYTE4 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 3 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，BYTE3 字节的 B2 与 B3 位为 1。

        3、组合键只能是同一个 KS，不同的 K 组合。

5.4、指令介绍

        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（8~16 位，16～24 段）。当指令执行时，显示被强制终止。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。

        上电后，设置模式为 8 位，24 段。

（2）数据设置

该指令用来设置数据写和读。B1 和 B0 位不允许设置为 01 或 11。

        上电后，数据读写模式设置为写数据到寄存器，地址增加模式设置为自动地址增加，测试模式设 置为普通模式。

（3）地址设定

        该指令用来设置显示寄存器的地址。

        如果地址设为无效地址时，数据被忽略，直到有效地址被设定。上电时，地址设为 00H。

        注意：在自动地址增加模式，地址按照 00H、01H、02H、03H、04H 顺序增加。

（4）显示控制

 

        上电后，辉度设置为脉冲宽度为 1/16，显示关。

5.5、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。

5.5.1、 数据接收（写数据）

5.5.2、 数据读取

        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 1us）。

5.6、显示和按键

5.6.1、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”，那么在GRID1为低电平时SEG1,SEG2， SEG3,SEG4,SEG5,SEG6 为高电平，SEG7 为低电平，查看图（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” ，那么在GRID1,GRID2,GRID3,GRID4,GRID5,GRID6为低电平时 SEG1为高电平，在GRID7为低电平时 SEG1为低电平。要让地址单元00H,03H,06H,09H,0CH,0FH里面分别写数据 01H，其余的地址单元全部写数据00H。

注：SEGn 为 P 管开漏输出，GRIDn 为 N 管开漏输出，在使用时候，SEGn 只能接 LED 的阳极，GRIDn 只能接 LED 的阴极，不可反接。

5.6.2、按键：

        键扫描由 FZH217 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 7.5ms，在 7.5MS 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。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：

注：复合键使用注意事项： SEG1/KS1-SEG16/KS16 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，这时的 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。

5.7、应用时串行数据的传输

5.7.1、地址增加模式

        使用地址自动增加模式，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 字节发送完毕，“STB”不需要置高，紧跟着传数据，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～Data n：传输显示数据至 Command3 地址和后面的地址内

Command4：显示控制命令

5.7.2、固定地址

        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。需要重新设置第 2 个 数据需要存放的地址，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

5.7.3、

Command1:设置显示模式

Data1～4：读取按键数据

5.8、程序设计流程图

5.8.1、采用地址自动加一的程序设计流程图

5.8.2、采用固定地址的程序设计流程图

6、典型应用线路图

LQFP44 封装尺寸 

审核编辑 黄宇