数码管驱动芯片TM1618_V1.1

LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 1 - 一、 概述 TM1618 是一种带键盘扫描接口的LED（发光二极管显示器）驱动控制专用电路， 内部集成有MCU 数字接口、数据锁存器、LED 高压驱动、键盘扫描等电路。本产品性 能优良，质量可靠。主要应用于VCR、VCD、DVD 及家庭影院等产品的显示屏驱动。 二、 特性说明 • 采用功率CMOS 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 • 工作电压范围：3V～5V • 多种显示模式（5 段×7 位 ～ 8段×4 位） • 键扫描（5×1） • 灰度调节电路（占空比8 级可调） • 串行接口（CLK，STB，DIO） • 振荡方式：内置RC 振荡（450KHz+5%） • 内置上电复位电路 • 封装形式：DIP18/SOP18 三、管脚定义： DIP18/SOP18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 TM1618STB CLK DIO K2 VDD SEG1/KS1 SEG2/KS2 SEG3/KS3 SEG4/KS4 SEG5/KS5 SEG14/GRID5 SEG13/GRID6 SEG12/GRID7 GND GRID1 GRID2 GRID3 GRID4 (TOP VIEW) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Administrator 打字机文本 深圳市天微电子有限公司 地址：深圳市南山区高新技术产业园北区紫光信息港A栋10层 原厂销售总部：手机18682063283 QQ：709072958 E-mail: 709072958@qq.com LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 2 - 四、管脚功能定义： 符号 管脚名称 说明 DIO 数据输入/输出 在时钟上升沿输入/输出串行数据，从低位开始。N管开漏输出。 STB 片选 在上升或下降沿初始化串行接口，随后等 待接收指令。STB 为低后的第一个字节作 为指令，处理指令时，当前其它处理被终 止。当STB 为高时，CLK 被忽略。 CLK 时钟输入 在上升沿输入串行数据，下降沿输出数据。 K2 键扫数据输入 输入该脚的数据在显示周期结束后被锁存。 SEG1/KS1～ SEG5/KS5 输出（段） 段输出（也用作键扫描）,P管开漏输出。 GRID1～ GRID4 输出（位） 位输出，N管开漏输出。 SEG12/GRID7 ～ SEG14/GRID5 输出（段/位） 段/位复用输出。 VDD 逻辑电源 3V～5V。 GND 逻辑地 接系统地。 ▲ 注意：DIO口输出数据时为N管开漏输出，在读键的时候需要外接1K-10K的上拉电阻, 如图(1)所示。本公司推荐10K的上拉电阻。DIO在时钟的下降沿控制N管的动作，此 时读数不稳定，可以参考图（6），在时钟的上升沿时读数才稳定。 DIO 10K VCC GND CT 芯片内部电路 图（1） LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 3 - 五、 显示寄存器： 外部器件通过串行接口将数据传送到TM1618的显示寄存器，地址从00H-0DH共14字 节 单元 初级会计实务单元训练题天津单元检测卷六年级下册数学单元教学设计框架单元教学设计的基本步骤主题单元教学设计 ，分别与芯片SEG和GRID管脚所接的LED灯对应，分配如图(2)所示。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。 ????? ????? ????? ????? ????? X X X X X X ?????? ?????? ?????? X X xxHL（低四位） xxHU(高四位) xxHL(低四位) xxHU（高四位） B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 00HL 00HU 01HL 01HU GRID1 02HL 02HU 03HL 03HU GRID2 04HL 04HU 05HL 05HU GRID3 06HL 06HU 07HL 07HU GRID4 08HL 08HU 09HL 09HU GRID5 0AHL 0AHU 0BHL 0BHU GRID6 0CHL 0CHU 0DHL 0DHU GRID7 图（2） 六、 键扫描和键扫数据寄存器： 键扫描为5×1，如图(3)所示： K2 KS1 KS4KS3KS2 KS5 图（3） 键扫数据储存地址如图(4)所示。发读键命令后，开始依次读取按键数据BYTE1— BYTE3字节，读数据从低位开始输出，其中B0,B2,B3,B5,B6,B7位为无效位，此时芯片 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为1。 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 X K2 X X K2 X 0 KS1 0 0 KS2 0 0 0 BYTE1 0 KS3 0 0 KS4 0 0 0 BYTE2 0 KS5 0 0 0 0 0 0 BYTE3 图（4） ▲注意：1、TM1618最多可以读3个字节，不允许多读。 2、读数据字节只能按顺序从BYTE1-BYTE3读取，不可跨字节读。例如：硬件 上的K2与KS5对应按键按下时，要读到此按键数据，必须读到第3个字节的B1， 才可读出数据。 LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 4 - 七、 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一条指令。经过译码，以最高两个比 特位B7、B6区别不同的指令。 B7 B6 指令 0 0 显示模式设置命令 0 1 数据读写设置命令 1 0 显示控制命令 1 1 地址设置命令 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） 显示模式设置命令： MSB LSB B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 显示模式 0 0 无关项，填 0 0 0 4 位 8 段 0 0 0 1 5 位 7 段 0 0 1 0 6 位 6 段 0 0 1 1 7 位 5 段 该指令用来设置选择段和位的个数（4～5 位，7～8 段）。该指令执行时，显示 被强制关闭，需要送显示控制命令才能开显示，原来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。 （2） 数据读写设置命令： MSB LSB B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 功能 说明 0 1 无关项， 填 0 0 0 数据读写模式 设置 写数据到显示寄存 器 0 1 1 0 读键扫数据 0 1 0 地址增加模式 设置 地址自动增加 0 1 1 固定地址 0 1 0 测试模式设置 （内部使用） 普通模式 0 1 1 测试模式 该指令用来设置数据写和读。 LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 5 - （3） 地址设置命令： MSB LSB B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 显示地址 1 1 无关项， 填 0 0 0 0 0 00H 1 1 0 0 0 1 01H 1 1 0 0 1 0 02H 1 1 0 0 1 1 03H 1 1 0 1 0 0 04H 1 1 0 1 0 1 05H 1 1 0 1 1 0 06H 1 1 0 1 1 1 07H 1 1 1 0 0 0 08H 1 1 1 0 0 1 09H 1 1 1 0 1 0 0AH 1 1 1 0 1 1 0BH 1 1 1 1 0 0 0CH 1 1 1 1 0 1 0DH 该指令用来设置显示寄存器的地址。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。 （4）显示控制命令： MSB LSB B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 功能 说明 1 0 无关项， 填 0 0 0 0 显示灰度设 置 设置占空比为 1/16 1 0 0 0 1 设置占空比为 2/16 1 0 0 1 0 设置占空比为 4/16 1 0 0 1 1 设置占空比为 10/16 1 0 1 0 0 设置占空比为 11/16 1 0 1 0 1 设置占空比为 12/16 1 0 1 1 0 设置占空比为 13/16 1 0 1 1 1 设置占空比为 14/16 1 0 0 显示开关设 置 关显示 1 0 1 开显示 该指令用来设置显示的开/关和显示灰度，上电时默认为关显示。 LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 6 - 八、串行数据传输 格式 pdf格式笔记格式下载页码格式下载公文格式下载简报格式下载 ： 读取和接收1个BIT都在时钟的上升沿操作。 8．1 数据接收（写数据） B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 CLK DIO STB 图（5） 8．2 数据读取（读数据） CLK STB B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B0 B1 B2 B3 B4 Twait DIO 发读按键命令 读取按键数据 图（6） ▲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1μS)。 2. MCU在发送读按键命令后，需将DIO数据总线释放，才能读出正确的按键数 据值。 九、 显示和按键： （1） 显示： 1、驱动共阴数码管： GRID1 a b cd e f g DPY [LEDgn] A B C D E F G GRID1 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG12 SEG13 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG12 SEG13 图（7） LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 7 - 图7给出共阴数码管的连接示意图，如果让该数码管显示“0”，则需要在GRID1为 低电平的时候让SEG1，SEG2，SEG3，SEG4，SEG5，SEG12为高电平，SEG13为低电平， 查看图（2）显示地址表格，只需在00H地址单元写数据1FH,在01H地址单元写数据08H， 就可以让数码管显示“0”。 X X X SEG5 SEG4 SEG3 SEG2 SEG1 0 0 0 1 1 1 1 1 00H B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 X X SEG14 SEG13 SEG12 X X X 0 0 0 0 1 0 0 0 01H B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 2、驱动共阳数码管： SEG1 a b cd e f g DPY [LEDgn] A B C D E F G SEG1 GRID1 GRID2 GRID3 GRID4 GRID5 GRID6 GRID7 GRID1 GRID2 GRID3 GRID4 GRID5 GRID6 GRID7 图（8） 图(8)给出共阳数码管的连接示意图，如果让该数码管显示“0”，那你需要在GRID1， GRID2，GRID3，GRID4，GRID5，GRID6为低电平的时候让SEG1为高电平，在GRID7为低 电平的时候让SEG1为低电平。要向地址单元00H，02H，04H，06H，08H，0AH里面分别 写数据01H，其余的地址单元全部写数据00H。 X X X SEG5 SEG4 SEG3 SEG2 SEG1 0 0 0 0 0 0 0 1 00H 0 0 0 0 0 0 0 1 02H 0 0 0 0 0 0 0 1 04H 0 0 0 0 0 0 0 1 06H 0 0 0 0 0 0 0 1 08H 0 0 0 0 0 0 0 1 0AH 0 0 0 0 0 0 0 0 0CH B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 8 - ▲注意：SEG1-5为P管开漏输出，GRID1-4为N管开漏输出，在使用时候，SEG1-5只能接 LED的阳极，GRID1-4只能接LED的阴极，不可反接。 （2）键盘扫描： 一般情况下使用图（9），可以满足按键设计的要求。 K2 S1 S2 S3 S4 S5 SEG1/KS1 SEG2/KS2 SEG3/KS3 SEG4/KS4 SEG5/KS5 图（9） 当S1被按下的时候，在第1个字节的B1读到“1”。 十、 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 毕再将“STB”置高。 Command 1 Command 2 Command 3 Command 4Data 1 Data 2 Data N CLK STB DIO Command1: 显示模式设置命令 Command2: 数据读写设置命令 Command3: 显示地址设置命令 Data1～n: 显示数据，以Command3指定的地址为起始地址(最多14 bytes) 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，数据传送完毕再将“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。 CLK DIO STB Command1 Command2 Command3 Command4Data1 Data2 Command5`` `` `` ` Command1: 显示模式设置命令 Command2: 数据读写设置命令 Command3: 显示地址设置命令，设置显示地址1 Data1: 显示数据1，存入Command3指定的地址单元 Command4: 显示地址设置命令，设置显示地址2 LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 9 - Data2: 显示数据2，存入Command4指定的地址单元 Command5: 显示控制命令 （3）读按键时序 CLK DIO STB Command1 Data1 Data2 Data3 Command1: 读按键命令 Data1～3: 读取的按键数据 LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 10 - （4）程序设计 采用地址自动加1的程序设计流程图： 开始 初始化 设置显示模式 发送写显存的数据命令 设置起始地址 连续传送多个字节数据 （最多 14个字节） 发送显示控制命令 发送读按键命令 读按键数据并存储到MCU 寄存器（最多 3个字节） 按键处理程序 结束 有键按下？ LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 11 - 参考程序如下，电路参考图(10)： /* *单片机型号： AT89S52 *开发环境： Keil uVision3 *晶震频率： 12M *功能： 在如图(10)所示电路的GRID1-GRID4对应的数码管显示数字0-3 */ #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //定义控制端口 sbit DIO =P2^0; sbit CLK =P2^1; sbit STB =P2^2; //定义数据 uchar const CODE[][2] = {{0x1f,0x08},{0x06,0x00},{0x1b,0x10},{0x0f,0x10},{0x06,0x18},{0x0d,0x18 },{0x1d,0x18},{0x07,0x00},{0x1f,0x38},{0x0f,0x18}}; //4位8段模式下，共阴 数码管0-9的编码 uchar KEY[3]={0}; //为存储按键值开辟的数组 /**************************************************************/ //功能：向TM1618发送8位数据 /**************************************************************/ void send_8bit(uchar dat) { uchar i; for(i=0;i<8;i++) { if(dat&0x01) DIO=1; else DIO=0; CLK=0; CLK=1; dat=dat>>1; } } /**************************************************************/ //功能：向TM1618发送命令 LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 12 - /**************************************************************/ void command(uchar com) { STB=1; STB=0; send_8bit(com); } /**************************************************************/ //功能：读取按键值并存入KEY[]数组，从低字节开始，从低位开始 /**************************************************************/ void read_key() { uchar i,j; command(0x42); //读键盘命令 DIO=1; //释放DIO数据总线 for(j=0;j<3;j++)//连续读取3个字节 for(i=0;i<8;i++) { KEY[j]=KEY[j]>>1; CLK=0; CLK=1; if(DIO) KEY[j]=KEY[j]|0X80; } STB=1; } /**************************************************************/ //功能：在1-4位数码管显示数字0-3 /**************************************************************/ void display() { uchar i; command(0x00); //设置显示模式，4位8段模式 command(0x40); //设置数据命令,采用地址自动加1模式 command(0xc0); //设置显示地址，从00H开始 for(i=0;i<4;i++) //发送显示数据 { send_8bit(CODE[i][0]); send_8bit(CODE[i][1]); } command(0x8F); //显示控制命令，打开显示并设置为最亮 LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 13 - //read_key(); //读按键值 STB=1; } /**************************************************************/ //功能：按键数据处理 /**************************************************************/ void key_process() { //由用户编写 } /**************************************************************/ //主 函数 excel方差函数excelsd函数已知函数     2 f x m x mx m      2 1 4 2拉格朗日函数pdf函数公式下载 /**************************************************************/ void main() { display(); while(1) { read_key(); //读按键值 key_process(); //按键处理 } } LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 14 - 采用固定地址的程序设计流程图： 开始 初始化 设置显示模式 发送写显存的数据命令 设置显存地址 传送 1Byte数据 发送显示控制命令 发送读按键命令 读按键数据并存储到MCU 寄存器（最多 3个字节） 按键处理程序 结束 有键按下？ 送完数据？ LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 15 - 十一．应用电路： TM1618驱动共阴数码屏接线电路图（10）： C2 100uF C1 104 VCC a bf c g d e DPYa b c d e f g dp dp led1 a bf c g d e DPYa b c d e f g dp dp led2 a bf c g d e DPYa b c d e f g dp dp led3 a bf c g d e DPYa b c d e f g dp dp led4 DIO CLK STB VCC C3 101 C4 101 C5 101 R1 10k R2 10k R3 10k VCC SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 GND DIO CLK STB K2 VDD SEG2/KS2 SEG3/KS3 SEG4/KS4 SEG5/KS5 GRID1 GRID2 GRID3 GRID4 SEG14/GRID5 SEG13/GRID6 SEG12/GRID7 SEG1/KS1 tm1618R SEG12 SEG13 SEG14 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG12 SEG13 SEG14 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG12 SEG13 SEG14 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG12 SEG13 SEG14 GR1 GR2 GR3 GR4 GR1 GR2 GR3 GR4 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG12 SEG13 SEG14 K2 S1 S2 S3 S4 S5 SE G 1 SE G 2 SE G 3 SE G 4 SE G 5 K2 注:滤波电容与芯片VDD GND之间回路尽量短. 图（10） TM1618 驱动共阳数码屏接线电路图（11）： C2 100uF C1 104 VCC DIO CLK STB VCC C3 101 C4 101 C5 101 R1 10k R2 10k R3 10k VCC GND DIO CLK STB K2 VDD SEG2/KS2 SEG3/KS3 SEG4/KS4 SEG5/KS5 GRID1 GRID2 GRID3 GRID4 SEG14/GRID5 SEG13/GRID6 SEG12/GRID7 SEG1/KS1 tm1618R GR1 GR2 GR3 GR4 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 GR7 GR6 GR5 K2 S1 S2 S3 S4 S5 SE G 1 SE G 2 SE G 3 SE G 4 SE G 5 K2 注:滤波电容与芯片VDD GND之间回路尽量短. a bf c g d e DPY [LEDgn] a b c d e f g LED1 a bf c g d e DPY [LEDgn] a b c d e f g LED2 a bf c g d e DPY [LEDgn] a b c d e f g LED3 a bf c g d e DPY [LEDgn] a b c d e f g LED4 a bf c g d e DPY [LEDgn] a b c d e f g LED5 GR1 GR2 GR3 GR4 GR5 GR6 GR7 GR1 GR2 GR3 GR4 GR5 GR6 GR7 GR1 GR2 GR3 GR4 GR5 GR6 GR7 GR1 GR2 GR3 GR4 GR5 GR6 GR7 GR1 GR2 GR3 GR4 GR5 GR6 GR7 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 图（11） ▲注意：1、VDD、GND之间滤波电容在PCB板布线应尽量靠近TM1618芯片放置，加强 滤波效果。 2、连接在DIO、CLK、STB通讯口上三个100P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TM1618供电应选用5V。 LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 16 - 十二、 电气参数： 极限参数（Ta = 25℃, Vss = 0 V） 参数 符号 范围 单位 逻辑电源电压 VDD -0.5 ～+7.0 V 逻辑输入电压 VI1 -0.5 ～ VDD + 0.5 V LED Seg 驱动输出电流 IO1 -50 mA LED Grid 驱动输出电流 IO2 +200 mA 功率损耗 PD 400 mW 工作温度 Topt -40 ～ +80 ℃ 储存温度 Tstg -65 ～+150 ℃ 正常工作范围（Ta = -20 ～ +70℃，Vss = 0 V） 参数 符号 最小 典型 最大 单位 测试条件 逻辑电源电压 VDD 3 5 V - 高电平输入电压 VIH 0.7 VDD - VDD V - 低电平输入电压 VIL 0 - 0.3 VDD V - 电气特性（Ta = -20 ～ +70℃，VDD = 4.5 ～ 5.5 V， Vss = 0 V 参数 符号 最小 典型 最大 单位 测试条件 SEG引脚高电平输 出电流 Ioh1 20 25 40 mA Vo = vdd-2V Ioh2 20 30 50 mA Vo = vdd-3V GRID引脚 低电平 输入电流 IOL1 -80 -140 - mA Vo=0.3V 低电平输出电流 Idout 4 - - mA VO = 0.4V，dout LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 17 - 高电平输出电流 容许量 Itolsg - - 5 % VO = VDD – 3V， Seg 输出下拉电阻 RL 10 KΩ K1~K3 输入电流 II - - ±1 μA VI = VDD / VSS 高电平输入电压 VIH 0.7 VDD - V CLK，DIN，STB 低电平输入电压 VIL - - 0.3 VDD V CLK，DIN，STB 滞后电压 VH - 0.35 - V CLK，DIN，STB 动态电流损耗 IDDdyn - - 5 mA 无负载，显示关 开关特性（Ta = -20 ～ +70℃，VDD = 4.5 ～ 5.5 V） 参数 符号 最小 典型 最大 单位 测试条件 振荡频率 fosc - 500 - KHz R = 16.5 KΩ 传输延迟时间 tPLZ - - 300 ns CLK → DOUT tPZL - - 100 ns CL = 15pF, RL = 10K Ω 上升时间 TTZH 1 - - 2 μs CL = 300p F Seg1～Seg11 TTZH 2 - - 0.5 μs Grid1～Grid4 Seg12/Grid7～ Seg14/Grid5 下降时间 TTHZ - - 120 μs CL = 300pF，Segn， Gridn 最大时钟频率 Fmax 1 - - MHz 占空比50% 输入电容 CI - - 15 pF - LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 18 - 时序特性（Ta = -20 ～ +70℃，VDD = 4.5 ～ 5.5 V） 参数 符号 最小 典型 最大 单位 测试条件 时钟脉冲宽度 PWCLK 400 - - ns - 选通脉冲宽度 PWSTB 1 - - μs - 数据建立时间 tSETUP 100 - - ns - 数据保持时间 tHOLD 100 - - ns - CLK →STB 时间 tCLK STB 1 - - μs CLK↑→STB ↑ 等待时间 tWAIT 1 - - μs CLK↑→CLK↓ 时序波形图： LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 19 - 十三、IC 封装示意图： SOP18 LED 驱动控制专用电路 TM1618 www.titanmec.com - 20 - DIP18 z All specs and applications shown above subject to change without prior notice. (以上电路及规格仅供参考,如本公司进行修正，恕不另行通知。)