LED驱动芯片FZH216，应用开发相关数据技术手册-电子发烧友网

1、概述
FZH216（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：
 采用功率 CMOS 工艺
 多种显示模式（16 位×16 段～8 位×24 段）
 键扫描（16×2bit）
 辉度调节电路（占空比 8 级可调）
 按键中断返回
 串行接口（CLK，STB，DIO）
 内置 RC 振荡（400KHz±5%）
 内置上电复位电路
 封装形式：SSOP48
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 FZH216 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。

注意：在上电完之后，必须先对 RAM 进行数据写入，然后再开显示。
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、FZH216 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 FZH216 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，见图。

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。

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5.6.2、按键中断信号：
管脚 KEYINT 为按键中断信号，NMOS 开漏输出，平时为高电平，在有按键被按下时在键扫周期内出现低电平脉冲。

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、