LED驱动芯片FZH110，应用开发相关数据技术手册

一、 概述

FZH110（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 要适用于机顶盒、家电设备(智能热水器、微波炉、洗衣机、空调、电磁炉)、电子称、智能电表 等数码管,可适用于24小时长期连续工作的应用场合。

二、 特性说明

• 两种显示模式（8段×4位 和 7段×4位）

• 支持单个按键7x4bit(28个按键)和组合按键（4个）

• 8级亮度可调

• 段驱动电流大于25mA,位驱动电流大于150mA

• 高速2线串行接口（CLK,DAT）

• 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

• 支持3-5.5V电源电压

• 抗干扰能力强

• 封装形式：SOP16、DIP16

三、 管脚定义：

四、管脚功能定义：

五、通讯时序格式：

FZH110采用图1中2线串行传输协议通讯：

1、开始信号（START）/结束信号(STOP)

开始信号：保持 CLK为“1”电平，DAT从“1”跳“0”，认为是开始信号，如上图A段；

结束信号：保持 CLK为“1”电平，DAT从“0”跳“1”，认为是结束信号，如上图E段；

2、ACK信号

如果本次通讯正常，芯片在串行通讯的第 8个时钟下降沿后，FZH110主动把 DAT拉低。直到检测到 CLK来 了上升沿，DAT释放为输入状态（对芯片而言）,如上图D段。

3、 写“1”和写“0”

写“1”：保持 DAT为“1”电平，CLK从“0”跳到“1”,再从“1”跳到“0”，则认为是写入“1”如上图B段。

写“0”：保持 DAT为“0”电平，CLK从“0”跳到“1”,再从“1”跳到“0”，则认为是写入“0”如 上图C段。

4、 一个字节（8位）数据传输格式

一个字节数据的传输格式如上图,数据发送时 MSB在前，LSB在后，即高位先进。微处理器的数据通过 2线 串行接口和 FZH110通信，当 CLK是高电平时，DAT上的信号必须保持不变；只有 CLK上的时钟信号为低电平时， DAT上的信号才能改变。数据输入的开始条件是 CLK为高电平时，DAT由高变低；结束条件是 CLK为高时，DAT由低电平变为高电平。

5、 写显示操作

ADDRESS：显示地址（68H、6AH、6CH、6EH）；

DATA：显示数据。

6、 完整操作时序

command1：系统命令 48H；

command2：系统参数设置；

ADDRESS：显示地址（68H、6AH、6CH、6EH）；

DATA：显示数据。

备注：

1、设置系统参数和写入显存数据是两个独立的过程，它们之间的顺序不影响实际应用；

2、每次输入系统命令（48H）和系统参数设置命令都会改变系统参数，请特别注意待机指令操作。

7、 读按键时序

command：读按键命令 4FH；

key_data：读按键数据（一个字节）。

备注：读按键时数据从 FZH110输出到 MCU，此时与 FZH110的 DAT相连的 IO口必须设置为输入模式且释放总线；按键代码从高位先出 P7P6P5P4_P3P2P1P0（下划线便于分辨二进制 B和 16进制 H)，初始态为 0010_1110B（2E)。FZH110支持单个和组合按键。

按键驱动电路：DIG和 KI脚之间要串联 2KΩ电阻，读按键之前必须保证 FZH110处于扫描状态即此时芯 片处于开显示状态。

按键按下时输出值：(按键按下时 P6=1）

在相同的 DIG中，KI1+KI2组合是最优先的；除此之外，如果同时按下多个按键，以按键代码最小的优先。 如果不是同时按下时，会以最先按下的按键为准。

键盘扫描：

1 最多支持 4*7矩阵的 28个按键的键盘扫描。在键盘扫描期间，DIG用于列扫描输出，KI用于行扫描输入。

2 定期在显示驱动扫描过程插入键盘扫描。在键盘扫描期间，DIG1~DIG4将依次输出高电平，其余引脚输出 低电平。此时，KI1~KI7输出被禁止，当没有按键按下时，都被下拉为低电平；当有按键按下，例如连接 DIG2和 KI2的键被按下时，则当 DIG2输出高电平时 KI2输入高电平。为了避免按键抖动和外界干扰产生误码，芯片 内部实行 2次键盘扫描，只有当 2次扫描结果相同时，按键才会被确认有效。所以按下按键时间大于 2个键扫 周期。

3 按键代码为 8位，位 7（P7)始终为 0，位 2(P2)始终为 1，位 1和位 0是列扫描码，位 5~位 3(P5P4P3)是 行扫描码，位 6(P6)是状态码（键按下为 1，键释放为 0）。

例如，连接 DIG2与 KI5的键被按下，则按键代码是 65H或者 01101001B；键被释放后，即位 6(P6)为 0， 按键代码通常是 25H或者 00101001B（也有可能是其它值，但是肯定小于 40H）如下表，其中，对应 DIG1的列 扫描码为 01B，对应 KI5行扫描码为 100B。单片机可以在任何时候读取按键代码，如果需要了解按键何时释放 可以通过查询方式定期读取按键代码，直到按键代码位 6（P6）为 0。

按键松开时输出值：(按键释放 P6=0）

备注：

1 按键释放读取到的按键代码和有按键按下对比本质区别是位 6(P6）是否为 1。

2 按键释放后通常为上述表格，不排除其它情况出现，但是肯定小于 40H。

五、指令集说明

1、 数据命令设置

备注：该规格书使用的指令是 16进制 H，输入数据和读取数据都是从高位开始。

2、系统参数设置

备注：在发送上述系统参数设置命令前需要先输入系统命令48H,如48H+11H=1级亮度开屏显示

3、 显存地址

备注：按照上图共阴驱动电路驱动 4位数码管，DIG1-DIG4分别显示 1 2 3 4,MCU所需要发送的数据为 (68+06)+(6A+5B)+(6C+4F)+(6E+66)；如果要显示 1.2.3.4.则先需要将段模式设置为 8段输出，MCU所需要发送 的数据为(68+86)+(6A+DB)+(6C+CF)+(6E+E6)。显示小数的时必须为 8段模式下。

4、 段模式与按键指示

8 段模式： DP/KP和KI1-KI7功能一样，均作为段输出，可以驱动LED或者数码管；

7 段模式: KI1-KI7作为段输出，可以驱动LED或者数码管，DP/KP脚作为按键扫描标志输出；7段模式 且开屏时（48H+09H）,在没有按键按下时DP/KP脚输出高电平，在有按键按下时，DP/KP脚会输出低电平， 当发送读按键命令 4FH（或关屏）DP/KP脚输出高电平。

5、 待机与唤醒

待机：只要系统参数设置命令中位 2（B2）的值为 1，芯片会进入待机模式，待机模式下芯片停止工作， 但芯片内部的显示数据不会改变；

唤醒：芯片进入待机模式后 ，可以通过以下方式唤醒：

1、 发送一个非待机模式系统参数设置指令，如 48H+01H(8级亮度+正常模式+8段模式+开显示)，其 本质为让系统参数设置指令位 2（B2）不为 0；

2、 可以通过KI1-KI4与DIG1-DIG4组成的按键唤醒芯片，按下按键的时间必须大于 2个按键扫描周期 (80ms)。注意：关屏时无法观察到按键是否能唤醒，所以使用按键唤醒时，请使用待机指令如 48H+45H(4级亮度+待机模式+开显示)。

6、 开屏与关屏

开屏：当发送开屏命令且为正常工作模式时，DIG1-DIG4开始进行扫描；

关屏：当发送关屏命令时芯片停止工作，开屏后需要重新对芯片进行初始化操作；

六、完整操作流程图：

七、应用电路：

FZH110驱动共阴数码屏硬件电路图：

▲注意：

1、VDD、GND之间滤波电容在PCB板布线应尽量靠近FZH110芯片放置,加强滤波效果；尽量减小电源 与地网络环路面积，为电源及地网络提供不小于0.5mm的走线。

2、DAT、CLK口必须接下拉电容，建议100pF；必须接上拉电阻，建议为10KΩ。

3、因蓝光数码管的导通压降压约为3V,因此FZH110供电应选用5V。

4、芯片工作在如电磁炉等较强干扰环境下时，建议适当降低FZH110与MCU通信频率，可在通信口上串100Ω电阻。

八、 电气参数：

极限参数（Ta =25℃）

电气特性（测试条件：Ta=25℃，VCC=5V）

内部时序参数（测试条件：Ta=25℃，VCC=5V）

时序特性（Ta =25℃,VCC =5V）

注：

1本表计量单位以纳秒即 10-9,，未注明最大值则理论值可以无穷大。

2针对不同上位机平台和硬件接口配置，平均数据传输速率会出现较大的差异，建议值为 100KHz以下。

时序波形图：

九、IC封装示意图：

SOP16 封装尺寸

DIP16 封装尺寸

审核编辑 黄宇

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