一、 概述
FZH100 （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（11段×7位 ～ 14段×4位）
• 最大支持矩阵按键 10×1
• 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：QSOP24
三、 管脚定义：
四、管脚功能定义：
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 DIO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。
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,11～14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 11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。
(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。
(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(00H-0DH),如果地址设为 0EH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 00H。
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 FZH100的数据,最多有效地址从 00H-0DH共 14字节单元,分别与芯片 SGE和 GRID管脚对应,具体分配如下图： 写 LED显示数据的时候,按照显示地址从低位到高位,数 据字节从低位到高位操作。
▲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 （00H-0DH）中全部写入数据 0x00。
七、 显示：
1、驱动共阴数码管：
图 给出共阴极数码管的连接示意图,如果让该数码管显示“0”,只需要向 00H（GRID1）地址中从低位开 始写入 0x3F数据即可,此时 00H对应每一个 SEG1-SEG8的数据如下表格。
2、驱动共阳极数码管：
图 给出共阳极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 00H(GRID1)、02H(GRID2)、 04H(GRID3)、06H(GRID4)、08H(GRID5)、0AH(GRID6)里面分别写数据 01H,其余的地址 0CH(GRID7)单元全部写数 据 00H。每一个 SEG1-SEG8对应的数据如下表格。
▲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。
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 10×1bit,如下所示：
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。
▲注意：1、FZH100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 K1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 FZH100自动完成,不受用户控制,用户只需要按照时序读按键值。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 11段模式下,IC在上电后芯片内部扫描 SEG1/KS1-SEG10/KS10的波形如图
如上图可知,芯片内部按键扫描原理如下：
芯片从 SEG1/KS1开始逐渐扫描到 SEG10/KS10结束,并且 SEG1/KS1-SEG8/KS8在一
个周期内完成,SEG9/KS9-SEG10/KS10在下一个周期内完成。在发送读按键指令时,如果SEG1/KS1-SEG10/KS10端的按键扫描高电平通过按键引入 K1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：SEG1/KS1-SEG10/KS10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“0”,SEG2为“1”状态,如果 S1,S2同时被按下,相当于 SEG1,SEG2被短路,这 时 D1,D2都被点亮。
解决方案：
1、串联二极管如下图所示。
▲注意:建议使用同一个 KS不同的 K键作为复合按键。
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）
数据读取（读数据）
▲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 Twait(最小 2μ S)。具体参数见时序特性表。
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。
Command1:设置显示模式
Command2:设置数据命令
Command3:设置显示地址
Data1～ n:传输显示数据至 Command3地址和后面的地址内（最多 14bytes）
Command4: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。
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
（3）读按键时序
Command1:设置读按键命令
Data1～5:读取按键数据
（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：
采用固定地址的程序设计流程图：
十二、应用电路：
FZH100 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 FZH100芯片放置,加强滤波效果。
2、连接 在 DIO、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 FZH100供电应选用 5V。
十三、 电气参数：
极限参数（Ta = 25℃, Vss = 0V）
正常工作范围（Ta = -20～ +80℃,Vss = 0V）
电气特性（Ta = -20～ +80℃,VDD = 5V, VSS = 0V）
开关特性（Ta = -20～ +80℃,VDD = 5V）
时序特性（Ta = -20～ +80℃,VDD = 5V）
时序波形图：
十四、IC封装示意图：
深圳市方中禾科技有限公司,集成电路生产国内知名品牌"FZH",以集成电路（IC）研发、集成电路封装、半导体测试、产业一体化的特色综合性企业，专注芯片设计开发,生产销售十余年，是一家兼具集成电路创新动力、研发能力、应用经验丰富的知名品牌公司。
公司产品涵盖LED驱动芯片、液晶屏驱动、耳机降噪芯片、模拟与数字转换器IC、电容屏驱动、触摸IC等。具体产品型号包括：触摸芯片FZH31，LED数码管驱动芯片FZH114、FZH100、FZH110、FZH119A，LCD液晶屏驱动芯片FZH1621、FZH1625，LED全彩驱动芯片FZH04、FZH09、FZH12，以及ADC模数转换芯片FZH23、FZH709等。
