1、概 述
FZH216（深圳市方中禾科技） 是帶鍵盤掃描接口的大筆段 LED 驅(qū)動(dòng)控制專用電路，內(nèi)部集成有 MCU 數(shù)字接口、數(shù)據(jù) 鎖存器、鍵盤掃描等電路。本產(chǎn)品主要應(yīng)用于大筆段的顯示屏驅(qū)動(dòng)。
其主要特點(diǎn)如下：
? 采用功率 CMOS 工藝
? 多種顯示模式（16 位×16 段～8 位×24 段）
? 鍵掃描（16×2bit）
? 輝度調(diào)節(jié)電路（占空比 8 級(jí)可調(diào)）
? 按鍵中斷返回
? 串行接口（CLK，STB，DIO）
? 內(nèi)置 RC 振蕩（400KHz±5%）
? 內(nèi)置上電復(fù)位電路
? 封裝形式：SSOP48
2、引腳排列圖及引腳說明
2.1、引腳排列圖

2.2、引腳說明

注：DIO 口輸出數(shù)據(jù)時(shí)為 N 管開漏輸出，在讀鍵的時(shí)候不需要外接上拉電阻。電路內(nèi)部集成了10K 的上拉電阻。DIO 在時(shí)鐘的下降沿控制 N 管的動(dòng)作，此時(shí)讀數(shù)時(shí)不穩(wěn)定，參考時(shí)序圖，在時(shí)鐘的上升 沿讀數(shù)時(shí)才穩(wěn)定。

3、功能框圖

4、電特性
4.1、 極限參數(shù)（Ta=25℃，GND=0V）

4.2、推薦使用條件（Ta= -20℃～+70℃，GND=0V）

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

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

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

5、時(shí)序圖與端口操作說明、指令系統(tǒng)介紹
5.1、時(shí)序圖

5.2、顯示寄存器地址和顯示模式
該寄存器存儲(chǔ)通過串行接口從外部器件傳送到 FZH216 的數(shù)據(jù)，地址從 00H-2FH 共 48 個(gè)字節(jié)單 元，分別與芯片 SEG 和 GRID 管腳所接的 LED 對(duì)應(yīng)，分配如下圖：
寫 LED 顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候，按照顯示地址從低位到高位，從數(shù)據(jù)字節(jié)的低位到高位操作。

注意：在上電完之后，必須先對(duì) RAM 進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入，然后再開顯示。
5.3、鍵掃描和鍵掃數(shù)據(jù)寄存器
鍵掃矩陣為 16×2bit，如下所示：

鍵掃數(shù)據(jù)儲(chǔ)存地址如下所示，先發(fā)讀鍵命令后，開始讀取按鍵數(shù)據(jù) BYTE1—BYTE4 字節(jié)，讀數(shù) 據(jù)從低位開始輸出。芯片 K 和 KS 引腳對(duì)應(yīng)的按鍵按下時(shí)，相對(duì)應(yīng)的字節(jié)內(nèi)的 BIT 位為 1。

注：
1、FZH216 最多可以讀 4 個(gè)字節(jié)，不允許多讀。
2、讀數(shù)據(jù)字節(jié)只能按順序從 BYTE1－BYTE4 讀取，不可跨字節(jié)讀。例如：硬件上的 K2 與 KS10 對(duì)應(yīng)按鍵按下時(shí)，此時(shí)想要讀到此按鍵數(shù)據(jù)，必須需要讀到第 3 個(gè)字節(jié)的第 4BIT 位，才可 讀出數(shù)據(jù)；當(dāng)有多個(gè)鍵按下，例如：K1 與 KS10，K2 與 KS10 兩個(gè)鍵同時(shí)按下時(shí)，BYTE3 字節(jié)的 B2 與 B3 位為 1。
3、組合鍵只能是同一個(gè) KS，不同的 K 組合。
5.4、指令介紹
指令用來設(shè)置顯示模式和 LED 驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)。
在 STB 下降沿后由 DIO 輸入的第一個(gè)字節(jié)作為一條指令。經(jīng)過譯碼，取最高 B7、B6 兩位比特 以區(qū)別不同的指令。

如果在指令或數(shù)據(jù)傳輸時(shí) STB 被置為高電平，串行通訊被初始化，并且正在傳送的指令或數(shù)據(jù) 無效（之前傳送的指令或數(shù)據(jù)保持有效）。
（1）顯示模式設(shè)置

該指令用來設(shè)置選擇段和位的個(gè)數(shù)（8~16 位，16～24 段）。當(dāng)指令執(zhí)行時(shí)，顯示被強(qiáng)制終止。要 送顯示控制命令開顯示，原先顯示的數(shù)據(jù)內(nèi)容不會(huì)被改變，但當(dāng)相同模式被設(shè)置時(shí)，則上述情況并不 發(fā)生。
上電后，設(shè)置模式為 8 位，24 段。
（2）數(shù)據(jù)設(shè)置
該指令用來設(shè)置數(shù)據(jù)寫和讀。B1 和 B0 位不允許設(shè)置為 01 或 11。

上電后，數(shù)據(jù)讀寫模式設(shè)置為寫數(shù)據(jù)到寄存器，地址增加模式設(shè)置為自動(dòng)地址增加，測(cè)試模式設(shè) 置為普通模式。
（3）地址設(shè)定
該指令用來設(shè)置顯示寄存器的地址。 如果地址設(shè)為無效地址時(shí)，數(shù)據(jù)被忽略，直到有效地址被設(shè)定。上電時(shí)，地址設(shè)為 00H。

注意：在自動(dòng)地址增加模式，地址按照 00H、01H、02H、03H、04H 順序增加。
（4）顯示控制

上電后，輝度設(shè)置為脈沖寬度為 1/16，顯示關(guān)。
5.5、串行數(shù)據(jù)傳輸格式
讀取和接收 1 個(gè) bit 都在時(shí)鐘的上升沿操作。
5.5.1、 數(shù)據(jù)接收（寫數(shù)據(jù)）

5.5.2、 數(shù)據(jù)讀取

讀取數(shù)據(jù)時(shí)，從串行時(shí)鐘 CLK 的第 8 個(gè)上升沿開始設(shè)置指令到 CLK 下降沿讀數(shù)據(jù)之間需要
一個(gè) 等待時(shí)間 tWAIT（最小 1us）。
5.6、顯示和按鍵
5.6.1、顯示：
1）、驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼管：

上圖給出共陰數(shù)碼管的連接示意圖，如果讓該數(shù)碼管顯示“0”，那么在 GRID1為低電平時(shí)SEG1,SEG2， SEG3,SEG4,SEG5,SEG6 為高電平，SEG7 為低電平，查看顯示地址表格，只需在 00H 地址單 元里面寫數(shù)據(jù) 3FH 就可以讓數(shù)碼管顯示“0”。

2）、驅(qū)動(dòng)共陽數(shù)碼管：

上圖 給 出 共 陽 數(shù) 碼 管 的 連 接 示 意 圖 ， 如 果 讓 該 數(shù) 碼 管 顯 示 “0” ， 那 么 在 GRID1,GRID2,GRID3,GRID4,GRID5,GRID6 為低電平時(shí) SEG1 為高電平，在 GRID7 為低電平時(shí) SEG1 為低電平。要讓地址單元 00H,03H,06H,09H,0CH,0FH 里面分別寫數(shù)據(jù) 01H，其余的地址單元全部寫數(shù) 據(jù) 00H。

注：SEGn 為 P 管開漏輸出，GRIDn 為 N 管開漏輸出，在使用時(shí)候，SEGn 只能接 LED 的陽極，GRIDn 只能接 LED 的陰極，不可反接。
5.6.2、按鍵：
鍵掃描由 FZH216 自動(dòng)完成，不受用戶控制，用戶只需要按照時(shí)序讀鍵值。完成一次鍵掃需要 2 個(gè)顯示周期，一個(gè)顯示周期大概需要 7.5ms，在 7.5MS 先后按下了 2 個(gè)不同的按鍵，2 次讀到的鍵值 都是先按下的那個(gè)按鍵的鍵值。
按照下圖用示波器觀察 SEG1/KS1/和 SEG2/KS2 的輸出鍵掃波形，見圖。

IC 在鍵盤掃描時(shí)候 SEGN/KSN 的波形：

Tdisp 和 IC 工作的振蕩頻率有關(guān)。500us 僅僅提供參考，以實(shí)際測(cè)量為準(zhǔn)。 一般情況下使用下圖，可以滿足按鍵設(shè)計(jì)的要求：

注：復(fù)合鍵使用注意事項(xiàng)：
SEG1/KS1-SEG16/KS16 是顯示和按鍵掃描復(fù)用的。以下圖為例子，顯示需要 D1 亮，D2 滅， 需要讓 SEG1 為“1”，SEG2 為“0”狀態(tài)，如果 S1,S2 同時(shí)被按下，相當(dāng)于 SEG1,SEG2 被短路，這時(shí)的 D1,D2 都被點(diǎn)亮。

解決方案：
1、 在硬件上，可以將需要同時(shí)按下的鍵設(shè)置在不同的 K 線上面如下圖所示，

2、 在 SEG1-SEG N 上面串聯(lián)電阻如下圖所示，電阻的阻值應(yīng)選在 510 歐姆，太大會(huì)造成按 鍵的失效，太小可能不能解決顯示干擾的問題。

3、或者串聯(lián)二極管如下圖所示。

.

5.6.2、按鍵中斷信號(hào)：
管腳 KEYINT 為按鍵中斷信號(hào)，NMOS 開漏輸出，平時(shí)為高電平，在有按鍵被按下時(shí)在鍵掃周 期內(nèi)出現(xiàn)低電平脈沖。

5.7、應(yīng)用時(shí)串行數(shù)據(jù)的傳輸
5.7.1、地址增加模式
使用地址自動(dòng)增加模式，設(shè)置地址實(shí)際上是設(shè)置傳送的數(shù)據(jù)流存放的起始地址。起始地址命令 字節(jié)發(fā)送完畢，“STB”不需要置高，緊跟著傳數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳送完畢才將“STB”置高。

Command1：設(shè)置顯示模式。
Command2：設(shè)置數(shù)據(jù)命令
Command3：設(shè)置顯示地址
Data1～Data n：傳輸顯示數(shù)據(jù)至 Command3 地址和后面的地址內(nèi)
Command4：顯示控制命令
5.7.2、固定地址
使用固定地址模式，設(shè)置地址其實(shí)際上是設(shè)置需要傳送的 1BYTE 數(shù)據(jù)存放的地址。地址發(fā)送完 畢，“STB”不需要置高，緊跟著傳 1BYTE 數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳送完畢才將“STB”置高。需要重新設(shè)置第 2 個(gè) 數(shù)據(jù)需要存放的地址，數(shù)據(jù)傳送完畢，“STB”置高。

Command1：設(shè)置顯示模式
Command2：設(shè)置數(shù)據(jù)命令
Command3：設(shè)置顯示地址 1
Data1：傳輸顯示數(shù)據(jù) 1 至 Command3 地址內(nèi)
Command4：設(shè)置顯示地址 2
Data2：傳輸顯示數(shù)據(jù) 2 至 Command4 地址內(nèi)
Command5：顯示控制命令
5.7.3、

Command1:設(shè)置顯示模式
Data1～4：讀取按鍵數(shù)據(jù)
5.8、程序設(shè)計(jì)流程圖
5.8.1、采用地址自動(dòng)加一的程序設(shè)計(jì)流程圖

5.8.2、采用固定地址的程序設(shè)計(jì)流程圖

6、典型應(yīng)用線路圖

7、封裝尺寸與外形圖
7.1、SSOP48 外形圖與封裝尺寸

審核編輯 黃宇