一概述 LED 驱动控制专用电路 TM1668 TM1668 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 IC, 内部集成有 MCU 数字接口数据锁存器 LED 驱动键盘扫描等电路本产品质量可靠稳定性好抗干扰能力强主要适用于家电设备 ( 智能热水器微波炉洗

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运嵇
4 years ago
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1 一概述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 IC, 内部集成有 MCU 数字接口数据锁存器 LED 驱动键盘扫描等电路本产品质量可靠稳定性好抗干扰能力强主要适用于家电设备 ( 智能热水器微波炉洗衣机空调电磁炉 ) 机顶盒电子称智能电表等数码管或 LED 显示设备二特性说明采用 CMOS 工艺多种显示模式 (10 段 7 位 ~ 13 段 4 位 ) 最大支持矩阵按键 10 2 辉度调节电路 (8 级占空比可调 ) 串行接口 (CLK,STB,DIO) 振荡方式 : 内置 RC 振荡内置上电复位电路内置数据锁存电路内置针对 LED 反偏漏电导致暗亮问题优化电路抗干扰能力强封装形式 :SOP24 SSOP24 SDIP24 三管脚定义 : DIO CLK STB K1 K2 VDD /KS1 /KS2 /KS3 /KS4 /KS5 /KS (TOP VIEW) GND /4 /3 /2 KS10/0 KS9/SEG9 KS8/ KS7/ - 1 -

2 四管脚功能定义 : 符号管脚名称管脚号说明 DIO 数据输出输入 1 CLK 时钟输入 2 STB 片选输入 3 K1~K2 键扫信号输入 4~5 在时钟上升沿输入串行数据, 从低位开始在时钟下降沿输出串行数据, 从低位开始输出时为 N 管开漏输出, 内置 13.3K 上拉电阻在上升沿读取串行数据, 下降沿输出数据内置 13.3K 上拉电阻在下降沿初始化串行接口, 随后等待接收指令 STB 为低后的第一个字节作为指令, 当处理指令时, 当前其它处理被终止当 STB 为高时,CLK 被忽略内置 13.3K 上拉电阻输入该脚的数据在显示周期结束后被锁存, 内置 7.2K 下拉电阻 SGE1/KS1~ 0/KS10 输出 ( 段 ) 7~16 段输出 ( 也用作键扫描输出 ),P 管开漏输出, 内置 4K 下拉电阻 ~ 输出 ( 位 ) 24~23 21~20 位输出,N 管开漏输出, 内置 2.7K 上拉电阻 2/ ~ 4/ 输出 ( 段 / 位 ) 19~17 段 / 位复用输出, 只能选段或位输出 VDD 逻辑电源 6 接电源正 GND 逻辑地 22 接系统地 - 2 -

3 五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 DIN 输入的第一个字节作为指令经过译码, 取最高 B7 B6 两位比特位以区别不同的指令 B7 B6 指令 0 0 显示模式命令设置 0 1 数据命令设置 1 0 显示控制命令设置 1 1 地址命令设置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) 显示模式命令设置 : 该指令用来设置选择段和位的个数 (4~7 位,10~13 段 ) 当该指令被执行时, 显示被强制关闭在显示模式不变时, 显存内的数据不会被改变, 显示控制命令控制显示开关上电时, 默认显示模式为 7 位 10 段 MSB LSB B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 显示模式位 13 段位 12 段无关项, 填位 11 段位 10 段 (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 MSB LSB B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 功能说明数据读写模式写数据到显示寄存器设置读键扫数据 0 1 无关项, 0 地址增加模式自动地址增加 0 1 填 0 1 设置固定地址测试模式设置普通模式 ( 内部使用 ) 测试模式 - 3 -

4 (3) 显示控制命令设置 : 该指令用来设置显示的开关以及显示亮度调节共有 8 级辉度可供选择进行调节 MSB LSB B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 功能说明设置脉冲宽度为 1/ 设置脉冲宽度为 2/ 设置脉冲宽度为 4/ 设置脉冲宽度为 10/16 显示辉度设置 1 0 无关项, 设置脉冲宽度为 11/ 填设置脉冲宽度为 12/ 设置脉冲宽度为 13/ 设置脉冲宽度为 14/ 显示关显示开关设置显示开 (4) 地址命令设置 : 该指令用来设置显示寄存器的地址最多有效地址为 14 位 (C0H-CDH), 如果地址设为 CEH 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 C0H MSB LSB B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 显示地址 C0H C1H C2H C3H C4H C5H 1 1 无关项, C6H 1 1 填 C7H C8H C9H CAH CBH CCH CDH - 4 -

5 SEG9 六显示寄存器地址 : 该寄存器存储通过串行接口接收从外部器件传送到的数据, 最多有效地址从 C0H-CDH 共 14 字节单元, 分别与芯片 SEG 和 GRID 管脚对应, 具体分配如图 (2): 写 LED 显示数据的时候, 按照显示地址从低位到高位, 数据字节从低位到高位操作 X X X xxhl( 低四位 ) xxhu( 高四位 ) xxhl( 低四位 ) xxhu( 高四位 ) B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 C0HL C0HU C1HL C1HU C2HL C2HU C3HL C3HU C4HL C4HU C5HL C5HU C6HL C6HU C7HL C7HU C8HL C8HU C9HL C9HU CAHL CAHU CBHL CBHU CCHL CCHU CDHL CDHU 图 (2) 注意 : 芯片显示寄存器在上电瞬间其内部保存的值可能是随机不确定的, 此时客户直接发送开屏命令, 将有可能出现显示乱码所以我司建议客户对显示寄存器进行一次上电清零操作, 即上电后向 14 位显存地址 (C0H-CDH) 中全部写入数据 0x00 七显示 : 1 驱动共阴数码管 : p om p 图 (7) 图 7 给出共阴数码管的连接示意图, 如果让该数码管显示 0, 只需要向 C0H() 地址中从低位开始写入 0x3F 数据即可, 此时 00H 对应每一个 - 的数据如下表格 (C0H) B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0-5 -

6 2 驱动共阳数码管 : om 图 (8) 图 8 给出共阳数码管的连接示意图, 如果让该数码管显示 0, 要向地址单元 C0H() C2H() C4H() C6H() C8H() CAH() 里面分别写数据 01H, 其余的地址 CCH() 单元全部写数据 00H 每一个 - 对应的数据如下表格 (C0H) (C2H) (C4H) (C6H) (C8H) (CAH) (CCH) B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 注意 : 无论是驱动共阴极数码管还是驱动共阳极数码管,SEG 引脚只能接 LED 的阳极,GRID 只能接 LED 的阴极, 不可反接 - 6 -

7 八键扫描和键扫数据寄存器 : 该芯片最大支持的键扫矩阵为 10 2it, 如下所示 : 图 (3) 键扫数据储存地址如下所示, 先发读按键命令后, 开始读取 5 字节的按键数据 BYTE1 BYTE5, 读数据从低位开始输出, 其中 B7 和 B6 位为无效位固定输出为 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 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 K1 K2 X K1 K2 X X X KS1 KS2 0 0 BYTE1 KS3 KS4 0 0 BYTE2 KS5 KS6 0 0 BYTE3 KS7 KS8 0 0 BYTE4 KS9 KS BYTE5 图 (4) 注意 :1 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 5BIT 位, 才可读出数据九按键 : (1) 按键扫描 : 键扫描由自动完成, 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=4ms, 在 8ms 内先后按下了 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 7 位 10 段模式下,IC 在键盘扫描时候 /KS1~0/KS10 的波形如图 (10): /KS1 /KS2 /KS /KS8 SEG9/KS9 0/KS10 66us 462us 4ms 4ms 图 (10) - 7 -

8 如图 (10) 可知, 芯片内部按键扫描原理如下 : 芯片从 /KS1 开始逐渐扫描到 0/KS10 结束, 并且 /KS1-/KS8 在一个周期内完成,SEG9/KS9-0/KS10 在下一个周期内完成在发送读按键指令时, 如果 /KS1-0/KS10 端的按键扫描高电平通过按键引入 K1/K2/K3 引脚中, 芯片内部会识别该高电平并且在读 5 个字节的按键数据时, 相应的 BIT 位会被置高注意 : 显示周期和 IC 工作的振荡频率有关, 振荡频率不完全一致, 以上数据仅供参考, 以实际测量为准 (2) 按键复用 : 复合按键的问题 :/KS1-0/KS10 是显示和按键扫描复用的以图 (12) 为例子, 显示需要 D1 亮,D2 灭, 需要让为 0, 为 1 状态, 如果 S1,S2 同时被按下, 相当于, 被短路, 这时 D1,D2 都被点亮 SGE1/KS1 S1 SGE2/KS2 S2 1D1 1D2 图 (12) 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 线上面如图 (13) 所示, SGE1/KS1 1D1 1D2 S1 S2 K1 K1 K2 图 (13) 2 串联二极管如图 (14) 所示 SGE1/KS1 S1 SGE2/KS2 S2 1D1 1D2 图 (14) K1 注意 : 建议使用同一个 KS 不同的 K 键作为复合按键 - 8 -

9 十串行数据传输格式 : 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 ) CLK DIO STB B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 图 (5) 数据读取 ( 读数据 ) CLK DIO B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B0 B1 B2 B3 B4 STB 发读按键命令 Twit 读取按键数据图 (6) 注意 :1 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 Twit( 最小 2μ S) 具体参数见时序特性表 - 9 -

10 十一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 CLK DIO Commn1 Commn2 Commn3 Dt1 Dt2 Dt n Commn4 ``````` STB Commn1: 设置显示模式 Commn2: 设置数据命令 Commn3: 设置显示地址 Dt1~ n: 传输显示数据至 Commn3 地址和后面的地址内 ( 最多 14yts) Commn4: 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 CLK DIO Commn1 Commn2 Commn3 Dt1 Commn4 Dt2 ``````` Commn5 STB Commn1: 设置显示模式 Commn2: 设置数据命令 Commn3: 设置显示地址 1 Dt1: 传输显示数据 1 至 Commn3 地址内 Commn4: 设置显示地址 2 Dt2: 传输显示数据 2 至 Commn4 地址内 Commn5: 显示控制命令 (3) 读按键时序 CLK DIO Commn1 Dt1 Dt2 Dt3 Dt4 Dt5 STB Commn1: 设置读按键命令 Dt1~5: 读取按键数据

11 (4) 采用地址自动加一和固定地址方式的程序设计流程图 : 采用自动地址加一的程序设计流程图 : 开始设置读键数据命令 ( 42H) 初始化 No 设置显示模式 ( 03H) 设置写显存的数据命令, 采用地址自动加 1( 40H) 读 1BTYE 内容将按键值存放在 MCU 的寄存器中设置起始地址 ( 0C0H) 读完 5BYTE 吗? No 传送数据 14BYTE 数据传送完毕了? Ys Ys 有按键被按下吗? Ys 按键处理程序传显示控制命令设置脉冲宽度 11/16( 8CH) No 结束

12 采用固定地址的程序设计流程图 : 开始传显示控制命令设置脉冲宽度 11/16( 8CH) 初始化设置读键数据命令 ( 42H) 设置显示模式 ( 03H) No 读 1BTYE 内容设置写显存的数据命令采用固定地址 ( 44H) 将按键值存放在 MCU 的寄存器中设置地址 ( 0C0H) 传送 1BYTE 数据重新设置地址 ( 0C1H) 传送 1BYTE 数据读完 5 BYTE 吗? Ys Ys 有按键被按下吗? 传完所有的数据 No 按键处理程序结束

13 十二应用电路 : 驱动共阴数码屏硬件电路图 (18): DIO CLK STB K1 K2 VDD /KS1 /KS2 /KS3 /KS4 /KS5 /KS6 /KS7 /KS8 SGE9/KS9 0/KS10 2/ 3/ 4/ GND SEG9 0 GND 100P 100P 100P GND VCC 47uF 104 GND 1 2 MCU 接口 DIO STB CLK VCC SEG9 0 p p p p p p p p p p p p p p 3 图 (18)

14 驱动共阳数码屏硬件电路图 (19): SEG9 0 VCC MCU 接口 DIO CLK STB 100P GND 100P 100P VCC DIO CLK STB K1 K2 VDD /KS1 /KS2 /KS3 /KS4 /KS5 /KS6 GND 4/ 3/ 2/ 0/KS10 SGE9/KS9 /KS8 0 SEG9 /KS7 GND GND 47uF 104 SEG9 0 图 (19) 注意 :1 VDD GND 之间滤波电容在 PCB 板布线应尽量靠近芯片放置, 加强滤波效果 2 连接在 DIO(DIN DOUT) CLK STB 通讯口上下拉三个 100pF 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, 因此供电应选用 5V

15 十三电气参数 : 极限参数 (T = 25, Vss = 0V) 参数符号范围单位逻辑电源电压 VDD -0.5 ~+7.0 V 逻辑输入电压 VI1-0.5 ~ VDD V LED SEG 驱动输出电流 IO1-50 ma LED GRID 驱动输出电流 IO ma 功率损耗 PD 400 mw 工作温度 Topt -40 ~ +80 储存温度 Tst -65 ~+150 正常工作范围 (T = -20 ~ +80,Vss = 0V) 参数符号最小典型最大单位测试条件逻辑电源电压 VDD V - 高电平输入电压 VIH 0.7 VDD - VDD V - 低电平输入电压 VIL VDD V

16 电气特性 (T = -20 ~ +80,VDD = 5V, VSS = 0V) 参数符号最小典型最大单位测试条件高电平输出电流 Ioh ma 低电平输入电流 I OL ma ~0, Vo = VDD -3V ~ Vo=0.3V 低电平输出电流 Iout ma Vo = 0.4V,Dout 高电平输出电流容许量 Itols % Vo = VDD 3V, ~1 高电平输入电压 VIH 0.7 VDD 低电平输入电压 VIL V CLK,DIO,STB 0.3 VDD V CLK,DIO,STB 开关特性 (T = -20 ~ +80,VDD = 5V) 参数符号最小典型最大单位测试条件 tplz ns CLK DOUT 传输延迟时间 tpzl ns CL = 15pF, RL = 10K Ω ttzh μ s ~0 上升时间 ttzh μ s CL = 300p F ~ 2/~ 4/ 下降时间 tthz μ s CL = 300pF,SEGn,GRIDn 最大输入时钟频率 Fmx MHz 占空比 50% 输入电容 CI pf

17 时序特性 (T = -20 ~ +80,VDD = 5V) 参数符号最小典型最大单位测试条件时钟脉冲宽度 PW CLK ns - 选通脉冲宽度 PW STB μ s - 数据建立时间 t SETUP ns - 数据保持时间 t HOLD ns - CLK STB 时间 t CLK-STB μ s CLK STB 时序波形图 :

18 十四 IC 封装示意图 : SOP

19 SSOP

20 SDIP24 All sps n pplitions shown ov sujt to hn without prior noti. ( 以上电路及规格仅供参考, 如本公司进行修正, 恕不另行通知 )

一、概述

一、概述一概述 TM629C TM629C 是带键盘扫描接口的 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主要应用于冰箱空调家庭影院等产品的高段位显示屏驱动二特性说明采用功率 CMOS 工艺显示模式 5 段 8 位键扫描 (8 it) 辉度调节电路 ( 占空比 8 级可调 ) 串行接口 (CLK,,) 振荡方式