特性描述

FZH114 （深圳市方中禾科技）是一款LED（發(fā)光二極管、數(shù)碼管、點陣屏）驅(qū)動控制專用芯片，內(nèi)部集成了數(shù)字通訊電路、 解碼電路、數(shù)據(jù)鎖存器、震蕩器、LED驅(qū)動電路。通訊方式采用異步串口通信（UART）協(xié)議，因芯片只 接收單片機發(fā)來的數(shù)據(jù)，僅需要單片機的一個TX端口發(fā)送數(shù)據(jù)給芯片即可，實現(xiàn)單線通訊；在顯示驅(qū)動 方面，芯片采用動態(tài)掃描方式，兩種顯示模式可選，8級段驅(qū)動電流可調(diào)，16級位占空比可調(diào)；FZH114 內(nèi)置消隱處理優(yōu)化電路。

本產(chǎn)品應(yīng)用在各種消費類電子產(chǎn)品上，用途非常廣泛，如：LED數(shù)碼顯示，LED點陣顯示驅(qū)動，機 頂盒顯示等。本產(chǎn)品性能優(yōu)良，質(zhì)量可靠。

功能特點

?采用功率CMOS工藝

?典型工作電壓：5V

?支持共陰數(shù)碼管顯示

?兩種顯示模式（7段×6位,8段×5位）

?輝度調(diào)節(jié)電路（位占空比16級可調(diào)、段驅(qū)動電流8級可調(diào)）

?串行接口（SDA），兼容串口通信（UART）協(xié)議，支持波特率19200bps

?內(nèi)置 OSC頻率 2.5M

?內(nèi)置上電復(fù)位電路

?內(nèi)置針對暗亮問題的優(yōu)化電路

?封裝形式：SOP16

內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

管腳排列

管腳功能

注意：SG8/GR6復(fù)用輸出腳不能同時接在數(shù)碼管的段驅(qū)動腳和位驅(qū)動腳上，如果這樣接將會引起數(shù)碼誤亮，導(dǎo)致 顯示不正常。

輸入輸出等效電路

極限參數(shù)

（1）芯片長時間工作在上述極限參數(shù)條件下，可能造成器件可靠性降低或永久性損壞，不建議實際使用時任何一項參 數(shù)達到或超過這些極限值。

（2）所有電壓值均相對于系統(tǒng)地測試。

推薦工作條件

電氣特性

開關(guān)特性

功能說明

1、通信協(xié)議

本芯片采用異步串口通信（UART）協(xié)議，工作原理是將傳輸數(shù)據(jù)的每個字符以串行方式一位接一位 的傳輸。下圖給出了其工作模式：

FZH114每一位的時間為：52us。

其中每一位（bit）的意義如下：

▲起始位：為由高變低，低電平時間為一位的時間，表示傳輸字符的開始。

▲數(shù)據(jù)位：緊跟起始位之后，D0-D7，低位先發(fā)。

▲校驗位：為一位的時間，如果 8位數(shù)據(jù)位中 1的個數(shù)為奇數(shù)，該位設(shè)為 0（置低電平），否則為 1（置 高電平）。

▲停止位：置高。時間為一位的時間，它是發(fā)送完一個字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標志。

▲空閑位：置高。如果空閑位置高的時間大于 3ms，F(xiàn)ZH114就認為本次數(shù)據(jù)幀結(jié)束，本次數(shù)據(jù)從暫存器 打入相應(yīng)寄存器開始控制芯片輸出。如果一幀數(shù)據(jù)傳輸沒有結(jié)束，那么建議設(shè)置空閑位時間范圍在 0-0.5ms以內(nèi)。

FZH114的一幀數(shù)據(jù)包括以下兩種形式：

⑴ 顯示地址命令+顯示數(shù)據(jù)；

⑵ 顯示控制命令+顯示控制調(diào)節(jié)命令。

波特率：是衡量數(shù)據(jù)傳輸速率的指針。表示為每秒鐘傳送的二進制位數(shù)（bit數(shù)）。例如資料傳送速率 為 120字符/秒，而每一個字符為 11位，則其傳送的波特率為 11×120＝1320 bit/秒＝1320波特。FZH114 支持波特率范圍為：17500bps～21200bps，這里我們建議用 19200bps即每位的 時間為：1s（秒）/19200≈52us（微秒）。所以 FZH114支持的每位的時間范圍為：47us～57us。 在用 IO模擬 UART通訊時候，SDA數(shù)據(jù)的位寬應(yīng)該滿足提供的位寬范圍。

下面我們以波特率為 19200bps為例，給 SDA腳發(fā)送顯示控制命令“0X18”，時序波形圖如下：

如上圖 ，發(fā)送“0X18”總共 11位，從左至右依次為 1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位校驗位、1位停止 位，每位的時間約為 52us，11位總時間約為 572us。由上圖讀出二進制為“00011000”即轉(zhuǎn)換為十六 進制為“0X18”。

注意：FZH114除了接收5V供電的MCU發(fā)出的控制信號也可以接收3.3V供電的MCU發(fā)出的控制信號，但不建 議使用供電不同的系統(tǒng)。

2、顯示命令說明

3、顯示數(shù)據(jù)說明

5、顯示控制調(diào)節(jié)命令說明

注意：由于段驅(qū)動電流為 1/8時，芯片提供的電流不足以點亮普通數(shù)碼管，所以建議至少將段驅(qū)動電流設(shè)置在 2/8。

應(yīng)用信息

1、FZH114命令數(shù)據(jù)定義

第一個 Byte數(shù)據(jù)為控制命令設(shè)定，低位先發(fā)。其中低四位 B3～B0為 1000為固定數(shù)據(jù)。B4為寄 存器類型選擇，“1”時選擇顯示控制命令，“0”時選擇顯示地址命令。B7～B5為設(shè)定顯示地址。

從第二 Byte數(shù)據(jù)開始為數(shù)據(jù)，按照第一個 Byte中的地址送到相應(yīng)的暫存器存器中，如果是顯示控 制命令，第二 Byte必須是顯示控制調(diào)節(jié)命令。如果是顯示地址命令，可以是多 Byte數(shù)據(jù)，后續(xù) Byte數(shù)據(jù)按地址累加 1放入相應(yīng)暫存器中。如果地址超過相應(yīng)有效地址，顯示地址 101以上，超過部分數(shù)據(jù) 無效，如果開始第一 Byte含的地址就超過相應(yīng)有效地址或是無效地址，本次數(shù)據(jù)無效。應(yīng)用時建議先 發(fā)顯示數(shù)據(jù)，然后再發(fā)控制數(shù)據(jù)（開顯示），如果先發(fā)控制數(shù)據(jù)（開顯示），顯示寄存器沒有清零，此 時就會輸出顯示寄存器里面的隨機數(shù)據(jù)，導(dǎo)致數(shù)碼管顯示亂碼直到顯示寄存器接收到正確的顯示數(shù)據(jù)。

2、驅(qū)動共陰數(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”，則需要在GR1為低電平時置SG1， SG2，SG3，SG4，SG5，SG6為高電平，置SG7，SG8為低電平，查看下圖顯示地址表格，只需在00H顯示地 址單元寫數(shù)據(jù)3FH就可以讓數(shù)碼管顯示“0”。詳細數(shù)據(jù)包為：先發(fā)地址命令

“0X08”，緊跟著發(fā)顯示數(shù)據(jù) “0X3F”即把“0X3F”存放到地址00H中并通過SG腳輸出，其它地址不讓可以全發(fā)“0X00”使數(shù)碼管不 顯示，然后SDA腳置高至少3ms后發(fā)顯示控制命令和顯示控制調(diào)節(jié)命令，發(fā)完后SDA腳置高至少3ms，此時 數(shù)碼管就顯示“0”。

3、數(shù)據(jù)包傳輸方式

3.1、地址自動加1模式

使用地址自動加1模式，設(shè)置地址實際上是設(shè)置傳送的數(shù)據(jù)流存放的起始地址。起始地址命令字發(fā) 送完畢，緊跟著發(fā)送數(shù)據(jù)，最多6BYTE，數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后置高數(shù)據(jù)線。

Command1:選擇顯示地址命令（0x08）

Data1~Data n:發(fā)送顯示數(shù)據(jù)（最多6bytes）

Time：數(shù)據(jù)線置高時間（最小時間為3ms）

CommandX：選擇顯示控制命令（0x18）

CommandY:發(fā)送顯示控制調(diào)節(jié)命令（包括位占空比、段驅(qū)動電流以及顯示模式設(shè)置）

3.2、固定地址模式

使用固定地址模式，設(shè)置地址實際上是設(shè)置需要發(fā)送的1BYTE顯示數(shù)據(jù)存放的地址。地址發(fā)送完畢， 緊跟著發(fā)送1BYTE顯示數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，緊跟著置高數(shù)據(jù)數(shù)至少3ms，然后再發(fā)送地址，緊跟著再 發(fā)送1BYTE顯示數(shù)據(jù)，緊跟著再置高數(shù)據(jù)線至少3ms，以此類推，直到發(fā)送完地址和數(shù)據(jù)。

Command1~Command n:發(fā)送顯示地址命令，地址1~n(最多可設(shè)置6個地址)

Data1~Data n:發(fā)送顯示數(shù)據(jù)（最多6 bytes）

Time：數(shù)據(jù)線置高時間（最小時間為3ms）

CommandX：發(fā)送顯示控制命令（0x18）

CommandY:發(fā)送顯示控制調(diào)節(jié)命令（包括位占空比、段驅(qū)動電流以及顯示模式設(shè)置）

芯片不需要命令來設(shè)置芯片是工作在地址自動加1模式還是固定地址模式，嚴格來說它只有一種地 址自動加1模式，此處劃分是為了更好地說明芯片也可以單獨給某個顯示寄存器地址寫顯示數(shù)據(jù)，如果 單獨給某個顯示地址寫顯示數(shù)據(jù)，寫完顯示地址后，緊跟著只能寫一個顯示數(shù)據(jù)，就把信號線置高至少3ms，如果緊跟著寫幾個顯示數(shù)據(jù)，那么芯片在接收到第一個數(shù)據(jù)后，顯示地址就會在規(guī)定的地址上自動加1，再接收第二個顯示數(shù)據(jù)，直到接收到最后一個顯示地址的顯示數(shù)據(jù)。

4、7段×6位應(yīng)用電路接法：

5、8段×5位應(yīng)用電路接法：

注意：應(yīng)用時請在芯片 VDD與 GND加一個 104去耦電容。去耦電容與芯片 VDD和 GND之間的連線越 短，去耦效果就越好，芯片工作就越穩(wěn)定。

芯片針對共陰極數(shù)碼管驅(qū)動設(shè)計，不適合應(yīng)用于共陽極數(shù)碼管驅(qū)動。

封裝示意圖(SOP16)

深圳市方中禾科技有限公司,集成電路生產(chǎn)國內(nèi)知名品牌"FZH",以集成電路（IC）研發(fā)、集成電路封裝、半導(dǎo)體測試、產(chǎn)業(yè)一體化的特色綜合性企業(yè)，專注芯片設(shè)計開發(fā),生產(chǎn)銷售十余年，是一家兼具集成電路創(chuàng)新動力、研發(fā)能力、應(yīng)用經(jīng)驗豐富的知名品牌公司。
公司產(chǎn)品涵蓋LED驅(qū)動芯片、液晶屏驅(qū)動、耳機降噪芯片、模擬與數(shù)字轉(zhuǎn)換器IC、電容屏驅(qū)動、觸摸IC等。具體產(chǎn)品型號包括：觸摸芯片F(xiàn)ZH31，LED數(shù)碼管驅(qū)動芯片F(xiàn)ZH114、FZH100、FZH110、FZH119A，LCD液晶屏驅(qū)動芯片F(xiàn)ZH1621、FZH1625，LED全彩驅(qū)動芯片F(xiàn)ZH04、FZH09、FZH12，以及ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)ZH23、FZH709等。