LED 驱动控制专用电路
TM1640
概述
TM1640 是一种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 驱动等电路。本产品性能优良,质量可靠。主要应用于电子产品LED显示屏驱动。采用SOP28、SSOP28
的封装形式。
特性说明
采用CMOS工艺
显示模式(8 段×16 位)
辉度调节电路(占空比 8 级可调)
两线串行接口(SCLK,DIN)
振荡方式:内置RC振荡
内置上电复位电路
封装形式:SOP28、SSOP28
管脚定义:
GRID12 1
28 GRID11
GRID13 2
27 GRID10
GRID14 3
26 GRID9
GRID15 4
25 GRID8
GRID16 5
24 GRID7
VSS
6
TM1640
23 GRID6
DIN
7
TOP VIEW
22 GRID5
SCLK 8
SEG1
21 GRID4
9
20 GRID3
SEG2 10
19 GRID2
SEG3 11
18 GRID1
SEG4 12
17 VDD
SEG5 13
16 SEG8
SEG6 14
15 SEG7
1
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管脚功能定义:
符号
管脚名称
管脚号
说明
DIN
数据输入
7
串行数据输入,输入数据在 SCLK 的低电平变化,在
SCLK 的高电平被传输。
SCLK
时钟输入
8
在上升沿输入数据
SEG1~SEG8
输出(段)
9-16
段输出,P 管开漏输出
GRID1~GRID11
GRID12~GRID16
输出(位)
18-28
1-5
位输出,N 管开漏输出
VDD
逻辑电源
17
接电源正
VSS
逻辑地
6
接系统地
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
SEG 脚驱动拉电流(VDD = 4.5
~ 5.5 V、Vo = 0V)
IO1
90
mA
GRID脚驱动灌电流
IO2
200
mA
功率损耗
PD
400
mW
工作温度
Topt
-40 ~ +85
℃
储存温度
Tstg
-65 ~+150
℃
正常工作范围(Ta = -40~+85℃,Vss = 0 V)
参数
符号
最小
典型
逻辑电源电压
VDD
高电平输入电压
VIH
0.7 VDD
-
低电平输入电压
VIL
0
-
单位
测试
条件
V
-
VDD
V
-
0.3 VDD
V
-
最大
5
2
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电气特性(Ta = -40~+85℃,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
Ioh1
45
55
65
mA
SEG1~SEG8,
Vo = Vdd-2V
Ioh2
60
70
80
mA
SEG1~SEG8,
Vo = Vdd-3V
GRID脚驱动灌电流
IOL1
80
140
-
mA
GRID1~GRID16,
Vo=0.3V
输入电流
II
-
-
±1
μA
VI = VDD / VSS
高电平输入电压
VIH
0.7
VDD
-
V
SCLK,DIN
低电平输入电压
VIL
-
-
0.3
VDD
V
SCLK,DIN
滞后电压
VH
-
0.35
-
V
SCLK,DIN
动态电流损耗
IDDdyn
-
-
5
mA
无负载,显示关
SEG脚驱动拉电流
开关特性(Ta = -40~+85℃,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
-
450
-
KHz
tPLZ
-
-
300
ns
CLK → DIN
tPZL
-
-
100
ns
CL = 15pF, RL = 10K Ω
上升时间
TTZH 1
-
-
2
μs
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
-
传输延迟时间
CL =
300p F
SEG1~SEG8
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时序特性(Ta = -40 ~+85℃,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
-
等待时间
tWAIT
1
-
-
μs
CLK↑→CLK↓
接口说明
微处理器的数据通过两线总线接口和 TM1640 通信,在输入数据时当 CLK 是高电平时,DIN 上的信号必须
保持不变;只有 CLK 上的时钟信号为低电平时,DIN 上的信号才能改变。数据的输入总是低位在前,高位在后
传输.数据输入的开始条件是 CLK 为高电平时,DIN 由高变低;结束条件是 CLK 为高时,DIN 由低电平变为高
电平。
指令数据传输过程如下图:
SCLK
DIN
bit0
bit1
bit2
bit3
bit4
bit5
bit6
bit7
End
Start
指令数据传输格式
写 SRAM 数据地址自动加 1 模式:
Command1
start
Command2
end start
data1
自动地址写数据格式
dataN
Command3
end start
end
Command1:设置数据
Command2:设置地址
data1~N:传输显示数据(最多 16 字节,不能多写)
Command3:控制显示
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写 SRAM 数据固定地址模式:
固定地址写数据格式
Command1:设置数据
Command2:设置地址
data1:传输显示数据
CommandN:设置地址
dataN:传输显示数据(最多 16 字节,不能多写)
Command3:控制显示
数据指令
指令用来设置显示模式和LED 驱动器的状态。
在指令START有效后由DIN输入的第一个字节作为一条指令。经过译码,取最高B7、B6两位比特位以区别
不同的指令。
B7
B6
指令
0
1
1
1
0
1
数据命令设置
显示控制命令设置
地址命令设置
指令设置分类
如果在指令或数据传输时出现END有效,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)。
数据命令设置:
B7
B6
0
1
0
1
0
1
0
1
B5
B4
B3
B2
B1
B0
0
无关项,填
0
1
0
说明
地址自动加 1
无关项,填
0
固定地址
普能模式
测试模式
(内部使用)
1
5
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地址命令设置:
B7
B6
1
1
B5
B4
B3
B2
B1
B0
显示地址
1
0
0
0
0
C0H
1
0
0
0
1
C1H
1
1
0
0
1
0
C2H
1
1
0
0
1
1
C3H
1
1
0
1
0
0
C4H
1
1
0
1
0
1
C5H
1
1
0
1
1
0
C6H
1
1
0
1
1
1
C7H
1
1
1
0
0
0
C8H
1
1
1
0
0
1
C9H
1
1
1
0
1
0
CAH
1
1
1
0
1
1
CBH
1
1
1
1
0
0
CCH
1
1
1
1
0
1
CDH
1
1
1
1
1
0
CEH
1
1
1
1
1
1
CFH
无关项,填
0
显示地址命令设置
上电时,地址默认设为C0H。
显示数据与芯片管脚以及显示地址之间的对应关系如下表所示:
SEG8
SEG7
SEG6
SEG5
SEG4
SEG3
SEG2
SEG1
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
GRID8
GRID9
GRID10
GRID11
GRID12
GRID13
GRID14
GRID15
GRID16
显存地址 C0H
显存地址 C1H
显存地址 C2H
显存地址 C3H
显存地址 C4H
显存地址 C5H
显存地址 C6H
显存地址 C7H
显存地址 C8H
显存地址 C9H
显存地址 CAH
显存地址 CBH
显存地址 CCH
显存地址 CDH
显存地址 CEH
显存地址 CFH
显示数据、地址、芯片管脚之间的对应关系
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▲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16位显存地址 (C0H-CDH)中全部写入数据0x00。
显示控制命令:
MSB
B7
B6
1
1
LSB
B5
B4
B3
B2
B1
B0
0
1
0
0
0
设置脉冲宽度为 1/16
0
1
0
0
1
设置脉冲宽度为 2/16
1
0
1
0
1
0
设置脉冲宽度为 4/16
1
0
1
0
1
1
1
0
1
1
0
0
1
0
1
1
0
1
设置脉冲宽度为 12/16
1
0
1
1
1
0
设置脉冲宽度为 13/16
1
0
1
1
1
1
设置脉冲宽度为 14/16
1
0
0
X
X
X
1
0
1
X
X
X
无关项,填
0
功能
消光数量设置
(亮度设置)
显示开关设置
说明
设置脉冲宽度为 10/16
设置脉冲宽度为 11/16
显示关
显示开
显示模式控制指令
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硬件连接图
TM1640 驱动共阴极数码管硬件电路图:
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TM1640 驱动共阳极数码管硬件电路图:
▲注意:1、TM1640 的 VDD、VSS 之间必须接电容,推荐参数为 100uF 和 104 电容,且在 PCB 板布线应尽
量靠近 TM1640 芯片放置,从 VCC、VSS 和电容组成的回路长度不能超过 3CM,加强滤波效果;
2、连接在 DIO、SCLK 通讯口上下拉两个 100pF 电容可以降低对通讯口的干扰;
3、如果数码管的导通压降压约为 3V(蓝光),则 TM1640 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 TM1640 与 MCU 通信频率,可在通信口
上串电阻,建议大小在 100-200Ω
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IC 封装尺寸
SOP28 封装尺寸:
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SSOP28 封装尺寸:
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。)
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- 1000+0.79673