LED 驱动控制专用电路
TM1628
一、 概述
TM1628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（10 段×7 位 ～ 13段×4 位）
最大支持矩阵按键10×2
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
抗干扰能力强
封装形式：SOP28
三、 管脚定义：
NC
DIO
CLK
STB
K1
K2
VDD
SEG1/KS1
SEG2/KS2
SEG3/KS3
SEG4/KS4
SEG5/KS5
SEG6/KS6
SEG7/KS7
1
2
3
4
5
6
7 TM1628
8 (TOP VIEW)
9
10
11
12
13
14
©Titan Micro Electronics
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
GND
GRID1
GRID2
GND
GRID3
GRID4
GND
VDD
GRID5/SEG14
GRID6/SEG13
GRID7/SEG12
KS10/SEG10
KS9/SEG9
KS8/SEG8
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四、管脚功能定义：
符号
管脚名称
管脚号
说明
NC
空脚
1
内部无连线
DIO
数据输出输入
2
在时钟上升沿输入串行数据,从低位
开始。在时钟下降沿输出串行数据,从
低位开始。输出时为N管开漏输出
CLK
时钟输入
3
在上升沿读取串行数据,下降沿输出
数据
STB
片选输入
4
在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,当处理指令时,当前其它处理
被终止。当STB为高时,CLK 被忽略
K1～K2
键扫信号输入
5～6
输入该脚的数据在显示周期结束后被
锁存
SGE1/KS1～
SEG10/KS10
输出（段）
8～17
段输出（也用作键扫描输出）,P管开
漏输出
GRID1～GRID4
输出（位）
27～26
24～23
位输出,N管开漏输出
SEG12/DRID7 ～
SEG14/GRID5
输出（段/位）
20～18
段/位复用输出,只能选段或位输出
VDD
逻辑电源
7、21
接电源正
GND
逻辑地
28、25、22
接系统地
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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DIN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。
B7
0
0
1
1
B6
0
1
0
1
指令
显示模式命令设置
数据命令设置
显示控制命令设置
地址命令设置
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,10～13 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 10
段。
MSB
LSB
B7
B6
0
0
0
0
0
0
0
0
B5
B4
B3
B2
无关项,填 0
B1
B0
显示模式
0
0
1
1
0
1
0
1
4 位 13 段
5 位 12 段
6 位 11 段
7 位 10 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。
MSB
LSB
B7
B6
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
B5
B4
B3
B2
B1
B0
功能
说明
0
1
0
0
数据读写模式
设置
地址增加模式
设置
测试模式设置
（内部使用）
写数据到显示寄存器
读键扫数据
自动地址增加
固定地址
普通模式
测试模式
0
1
无关项,
填0
0
1
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(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。
MSB
LSB
B7
B6
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
B5
B4
B3
无关项,
填0
B2
B1
B0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
功能
消光数量设置
显示开关设置
说明
设置脉冲宽度为 1/16
设置脉冲宽度为 2/16
设置脉冲宽度为 4/16
设置脉冲宽度为 10/16
设置脉冲宽度为 11/16
设置脉冲宽度为 12/16
设置脉冲宽度为 13/16
设置脉冲宽度为 14/16
显示关
显示开
(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(C0H-CDH),如果地址设为CEH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C0H。
MSB
LSB
B7
B6
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
B5
B4
B3
B2
B1
B0
显示地址
无关项,
填0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
C0H
C1H
C2H
C3H
C4H
C5H
C6H
C7H
C8H
C9H
CAH
CBH
CCH
CDH
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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TM1628的数据,最多有效地址从C0H-CDH共14字节单元,
分别与芯片SEG和GRID管脚对应,具体分配如图(2)：
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。
xxHL(低四位)
B7
B0
B1
B2
SEG14
B6
SEG13
C0HL
C2HL
C4HL
C6HL
C8HL
CAHL
CCHL
B5
SEG12
xxHU(高四位)
B4
SEG10
B3
SEG9
B2
SEG8
B1
SEG7
B0
SEG6
SEG5
SEG4
SEG3
SEG2
SEG1
xxHL（低四位）
X
X
X
xxHU（高位）
B3
B4
B5
B6
B7
C0HU
C2HU
C4HU
C6HU
C8HU
CAHU
CCHU
C1HL
C1HU
GRID1
C3HL
C3HU
GRID2
C5HL
C5HU
GRID3
C7HL
C7HU
GRID4
C9HL
C9HU
GRID5
CBHL
CBHU
GRID6
CDHL
CDHU
GRID7
图（2）
▲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
（C0H-0CDH）中全部写入数据0x00。
七、 显示：
1、驱动共阴数码管：
SEG1
SEG2
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
SEG8
SEG3
SEG4
GRID1
SEG5
SEG6
a
b
c f
d
ee
f
g
dp
a
g
d
b
com
GRID1
c
dp
SEG7
SEG8
图（7）
图7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C0H（GRID1）地址中从低位开
始写入0x3F数据即可,此时C0H 对应每一个SEG1-SEG8的数据如下表格。
SEG8
0
B7
SEG7
0
B6
SEG6
1
B5
SEG5
1
B4
SEG4
1
B3
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SEG3
1
B2
SEG2
1
B1
SEG1
1
B0
GRID1(C0H)
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2、驱动共阳极数码管：
GRID1
GRID2
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
GRID3
GRID4
SEG1
GRID5
a
b
c f
d
ee
f
g
a
g
d
b
com
SEG1
c
GRID6
GRID7
图（8）
图8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C0H(GRID1)、C2H(GRID2)、
C4H(GRID3)、C6H(GRID4)、C8H(GRID5)、CAH(GRID6)里面分别写数据01H,其余的地址CCH(GRID7)单元全部写数
据00H。每一个SEG1-SEG8对应的数据如下表格。
SEG8
0
0
0
0
0
0
0
B7
SEG7
0
0
0
0
0
0
0
B6
SEG6
0
0
0
0
0
0
0
B5
SEG5
0
0
0
0
0
0
0
B4
SEG4
0
0
0
0
0
0
0
B3
SEG3
0
0
0
0
0
0
0
B2
SEG2
0
0
0
0
0
0
0
B1
SEG1
1
1
1
1
1
1
0
B0
GRID1(C0H)
GRID2(C2H)
GRID3(C4H)
GRID4(C6H)
GRID5(C8H)
GRID6(CAH)
GRID7(CCH)
▲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：
KS10
KS9
KS8
KS7
KS6
KS5
KS4
KS3
KS2
KS1
该芯片最大支持的键扫矩阵为10×2bit,如下所示：
K1
K2
图（3）
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。
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B0
K1
B1
K2
KS1
KS3
KS5
KS7
KS9
B2
X
B3
K1
B4
K2
KS2
KS4
KS6
KS8
KS10
B5
X
B6
X
0
0
0
0
0
TM1628
B7
X
0
0
0
0
0
BYTE1
BYTE2
BYTE3
BYTE4
BYTE5
图（4）
▲注意：1、TM1628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TM1628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10段模式下,IC在上电后芯片内部扫描SEG1/KS1-SEG10/KS10的波形如图（10）
：
SEG1/KS1
SEG2/KS2
.....
.....
.....
SEG3/KS3
SEG8/KS8
SEG9/KS9
SEG10/KS10
66us
528us
4ms
4ms
图（10）
如图（10）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/K2/K3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。
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（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。以图（12）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。
SGE1/KS1
S1
SGE2/KS2
D1
1
1
S2
D2
K1
GRID1
图（12）
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线上面如图（13）所示,
SGE1/KS1
1
1
S1
D1
D2
S2
GRID1
GRID2
K1
图（13）
K2
2、串联二极管如图（14）所示。
SGE1/KS1
S1
SGE2/KS2
D1
1
1
S2
D2
K1
GRID1
图（14）
▲注意: 建议使用同一个KS不同的K键作为复合按键。
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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）
CLK
DIO
B0
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
STB
图（5）
数据读取（读数据）
CLK
DIO
B0
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B0
B1
B2
B3
B4
STB
发读按键命令
读取按键数据
Twait
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。
CLK
DIO
Command1
Command2
Command3
Data1
Data2
Data n
```````
Command4
STB
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。
CLK
DIO
Command1
Command2
Command3
Data1
Command4
Data2
```````
Command5
STB
Command1: 设置显示模式
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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
CLK
DIO
Command1
Data1
Data2
Data3
Data4
Data5
STB
Command1: 设置读按键命令
Data1～5:读取按键数据
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（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：
开始
设置读键数据
命 令 （ 42H）
初始化
No
读 1BTYE内
容
设置显示模
式 （ 03H）
将按键值存放在
MCU的 寄 存 器 中
设置写显存的数据命令，
采 用 地 址 自 动 加 1（ 40H）
读 完 5BYTE
吗？
设置起始地
址 （ 0C0H）
Yes
No
传送数据
有按键被按
下吗？
Yes
14BYTE数 据
传送完毕了？
Yes
按键处理程
序
No
传显示控制命令设置脉
冲 宽 度 11/16（ 8CH）
结束
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采用固定地址的程序设计流程图：
开始
传显示控制命令设置
脉 冲 宽 度 11/16（ 8CH）
初始化
设置读键数据
命 令 （ 42H）
No
设置显示模
式 （ 03H）
读 1BTYE内
容
设置写显存的数据命令
采 用 固 定 地 址 （ 44H）
将按键值存放在
MCU的 寄 存 器 中
设置地址
（ 0C0H）
读完5
BYTE吗 ？
传 送 1BYTE
数据
Yes
重新设置地
址 （ 0C1H）
有按键被按
下吗？
Yes
传 送 1BYTE
数据
按键处理程
序
……传 完 所
有的数据
No
结束
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十二、应用电路：
TM1628驱动共阴数码屏硬件电路图（18）
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
SEG8
a
b
c f
d
ee
f
g
dp
a
b
g
GRID7
c
d
dp
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
SEG8
a
b
c f
d
ee
f
g
dp
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
SEG8
a
b
c f
d
ee
f
g
dp
a
g
b
GRID6
c
d
dp
a
g
d
b
GRID3
c
dp
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
SEG8
a
b
c f
d
ee
f
g
dp
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
SEG8
a
b
c f
d
ee
f
g
dp
a
g
b
GRID5
c
d
dp
a
g
d
b
GRID2
c
dp
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
SEG8
a
b
c f
d
ee
f
g
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
SEG8
a
b
c f
d
ee
f
g
dp
a
g
b
GRID4
c
d
dp
dp
a
g
d
b
GRID1
c
dp
VCC
MCU 接口
VCC
1
2
3
DIO
CLK
STB
C1
R1
R2
R3
10K
10K
10K
C3
C2
100P
100P
100P
GND
VCC
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
NC
GND
DIO
GRID1
CLK
GRID2
TM1628
STB
GND
K1
GRID3
K2
GRID4
VDD
GND
SEG1/KS1
VDD
SEG2/KS2 SEG14/ GRID5
SEG3/KS3 SEG13/ GRID6
SEG4/KS4 SEG12/ GRID7
SEG5/KS5
SEG10/KS10
SEG6/KS6
SGE9/KS9
SEG7/KS7
SEG8/KS8
GRID1
GRID2
100uF
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
SEG10
SEG9
SEG8
104
GND
VCC
GND
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
SEG8
SEG9
SEG10
图（18）
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TM1628驱动共阳数码屏硬件电路图（19）
GRID1 a
GRID2 b
GRID3 c f
GRID4 d
GRID5 e e
GRID6 f
GRID7 g
GRID1 a
GRID2 b
GRID3 c f
GRID4 d
GRID5 e e
GRID6 f
GRID7 g
a
b
g
SEG1
c
d
a
b
g
c
d
SEG5
GRID1 a
GRID2 b
GRID3 c f
GRID4 d
GRID5 e e
GRID6 f
GRID7 g
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
a
b
c f
d
ee
f
g
a
g
b
SEG2
c
d
a
g
d
b
SEG6
c
GRID1 a
GRID2 b
GRID3 c f
GRID4 d
GRID5 e e
GRID6 f
GRID7 g
GRID1 a
GRID2 b
GRID3 c f
GRID4 d
GRID5 e e
GRID6 f
GRID7 g
GRID1 a
GRID2 b
GRID3 c f
GRID4 d
GRID5 e e
GRID6 f
GRID7 g
a
g
b
SEG3
c
d
a
g
b
SEG7
c
d
a
g
d
b
SEG9
c
GRID1 a
GRID2 b
GRID3 c f
GRID4 d
GRID5 e e
GRID6 f
GRID7 g
GRID1 a
GRID2 b
GRID3 c f
GRID4 d
GRID5 e e
GRID6 f
GRID7 g
GRID1 a
GRID2 b
GRID3 c f
GRID4 d
GRID5 e e
GRID6 f
GRID7 g
a
g
b
SEG4
c
d
a
g
b
SEG8
c
d
a
g
d
b
SEG10
c
VCC
MCU 接口
VCC
1
2
3
DIO
CLK
STB
R1
R2
R3
10K
10K
10K
VCC
100P
100P
100P
GND
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
NC
GND
DIO
GRID1
CLK
GRID2
STB
TM1628
GND
K1
GRID3
K2
GRID4
VDD
GND
VDD
SEG1/KS1
SEG2/KS2 SEG14/ GRID5
SEG3/KS3 SEG13/ GRID6
SEG4/KS4 SEG12/ GRID7
SEG10/KS10
SEG5/KS5
SGE9/KS9
SEG6/KS6
SEG8/KS8
SEG7/KS7
GRID1
GRID2
100uF
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
SEG10
SEG9
SEG8
104
GND
VCC
GND
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
SEG8
SEG9
SEG10
图（19）
▲注意：1、VDD、GND之间滤波电容在PCB板布线应尽量靠近TM1628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TM1628供电应选用5V。
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LED 驱动控制专用电路
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十三、 电气参数：
极限参数（Ta = 25℃, Vss = 0V）
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 ～ +80℃,Vss = 0V）
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
-
最大
单位
测试条件
V
-
VDD
V
-
0.3 VDD
V
-
5
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电气特性（Ta = -20 ～ +80℃,VDD = 5V, VSS = 0V）
参数
符号
最小
典型
最大
单位
测试条件
高电平输出电流
Ioh1
20
35
60
mA
SEG1～SEG10,
Vo = VDD -3V
低电平输入电流
IOL
80
120
-
mA
GRID1～GRID7
Vo=0.3V
低电平输出电流
Idout
3
-
-
mA
Vo = 0.4V,Dout
高电平输出电流容
许量
Itolsg
-
-
5
%
Vo = VDD – 3V,
SEG1～SEG10
高电平输入电压
VIH
0.7
VDD
-
V
CLK,DIO,STB
低电平输入电压
VIL
-
-
V
CLK,DIO,STB
0.3
VDD
开关特性（Ta = -20 ～ +80℃,VDD = 5V）
参数
传输延迟时间
符号
最小
典型
最大
单位
测试条件
tPLZ
-
-
300
ns
CLK → DOUT
tPZL
-
-
100
ns
CL = 15pF, RL = 10K Ω
-
-
2
μ s
tTZH
1
SEG1～SEG10
CL =
300p F
上升时间
-
-
0.5
μ s
GRID1～GRID4
SEG12/GRID7～
SEG14/GRID5
tTHZ
-
-
1.5
μ s
CL = 300pF,SEGn,GRIDn
最大输入时钟频
率
Fmax
-
-
1
MHz
占空比50%
输入电容
CI
-
-
15
pF
-
tTZH
下降时间
2
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时序特性（Ta = -20 ～ +80℃,VDD = 5V）
参数
符号
最小
典型
最大
单位
测试条件
时钟脉冲宽度
PWCLK
500
-
-
ns
-
选通脉冲宽度
PWSTB
1
-
-
μ s
-
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
-
-
μ s
CLK↑→STB↑
时序波形图：
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十四、IC 封装示意图：
C
A
A2
SOP28 的封装尺寸：
θ
A1
L
D
E1
e
E
b
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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