TM1617

LED 驱动控制专用电路 TM1617 一、 概述 TM1617 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。采 用SOP16的封装形式。 二、 特性说明 • • • • • • • • 采用功率CMOS 工艺 多种显示模式（8 段×2位 ～ 7 段×3 位） 键扫描（6×1） 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：SOP16 三、 管脚定义： 1 2 3 4 5 6 7 8 DIO CLK STB K1 K3 GRID1 GRID2 GND (GRID7)SEG12 VDD SEG11 SEG5(KS5) (KS10)SEG10 SEG6(KS6) (KS9)SEG9 SEG7(KS7) (KS8)SEG8 16 15 14 13 12 11 10 9 TM1617 www.titanmec.com -1- LED 驱动控制专用电路 TM1617 四、管脚功能定义： 符号 管脚名称 管脚号 说明 DIO 数据输入输 出 1 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 CLK 时钟输入 2 在上升沿读取串行数据，下降沿输出数 据 STB 片选输入 3 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，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 键扫数据输 入 4 输入该脚的数据在显示周期结束后被 锁存 SGE5/KS5～ SEG10/KS10 输出（段） 6～11 SEG11 输出（段） 12 段输出，P管开漏输出 GRID1～ GRID2 输出（位） 16～15 位输出，N管开漏输出 SEG12/DRID7 输出（段/位） 13 段/位复用输出,只能选段或位输出 VDD 逻辑电源 5 5V±10% GND 逻辑地 14 接系统地 段输出（也用作键扫描）,P管开漏输出 ▲ 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。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，此时读数时不稳定，你可以参考图（6）， 在时钟的上升沿读数才稳定。 www.titanmec.com -2- LED 驱动控制专用电路 TM1617 VCC 芯片内部 电路 10K DIO CT GND 图（1） 五、 显示寄存器地址和显示模式： 该寄存器存储通过串行接口从外部器件传送到TM1617的数据，地址从00H-0DH共14字节单元， 分别与芯片SGE和GRID管脚所接的LED灯对应，分配如下图： 写LED显示数据的时候，按照从显示地址从低位到高位，从数据字节的低位到高位操作。 5 G E S B2 B3 6 G E S B1 7 G E S B0 8 G E S xxHL（低四位） 9 G E S X xxHU(高四位) B4 00HL 02HL 0CHL B5 B6 0 1 G E S X 1 1 G E S X 2 1 G E S X xxHL(低四位) B7 B0 B1 00HU 02HU 0CHU B2 X X X X xxHU（高四位） B3 01HL 03HL 0DHL B4 B5 B6 B7 01HU 03HU 0DHU GRID1 GRID2 GRID7 图（2） 六、 键扫描和键扫数据寄存器： 键扫矩阵为6×1，如下所示： S4 SEG10 S3 SEG9 S2 SEG8 SEG7 SEG6 SEG5 S1 S5 S6 K1 K3 图（3） 键扫数据储存地址如下所示，先发读键命令后，开始读取按键数据BYTE1—BYTE5字节，其 中BYTE3—BYTE5字节是有效数据。先读低位，后读高位，其中B6和B7位为无效位，默认为0。 芯片K1和KSn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、TM1617最多可以读5个字节(但是只有后三字节有效)，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； 3、TM1617不支持组合按键，这会引起显示异常。 www.titanmec.com -3- LED 驱动控制专用电路 B0 K1 0 0 KS5 KS7 KS9 B1 X 0 0 0 0 0 B2 X 0 0 0 0 0 B3 K1 0 0 KS6 KS8 KS10 B4 X 0 0 0 0 0 B5 X 0 0 0 0 0 B6 B7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 TM1617 BYTE1 BYTE2 BYTE3 BYTE4 BYTE5 图（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，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） 显示模式设置： MSB LSB B7 B6 0 0 0 0 B5 B4 B3 无关项，填 0 B2 B1 B0 显示模式 0 1 0 1 2位8段 3位7段 该指令用来设置选择段和位的个数。当指令执行时，如果显示模式发生改变，显示被关闭。要 送显示控制命令开显示，原先显示的数据内容不会被改变。如果显示模式没改变，则上述情况不会 发生。上电时，默认设置模式为 3 位 7 段。 www.titanmec.com -4- LED 驱动控制专用电路 TM1617 （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 无关项， 填0 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 0 1 （3） 地址命令设设置： 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 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H 07H 08H 09H 0AH 0BH 0CH 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。 www.titanmec.com -5- LED 驱动控制专用电路 TM1617 （4） 显示控制： 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 功能 说明 消光数量设置 0 1 显示开关设置 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 八、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 1 2 3 4 5 6 7 8 DIO B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 STB 图（5） 数据读取（读数据） CLK 1 2 `````` 8 DIO B0 B1 `````` B7 B0 B1 B2 B3 STB 送读按键命 令 Twait 读取按键数 据 图（6） ▲注意：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)。 www.titanmec.com -6- LED 驱动控制专用电路 TM1617 九、 显示和按键： （1） 显示： 1、驱动共阴数码管： SEG5 SEG6 SEG7 SEG8 SEG9 SEG10 SEG11 1 SEG5 SEG6 SEG7 SEG8 SEG9 SEG10 SEG11 1 1 GRID1 1 1 1 A DPY a B C f g b D c Ee d F G [LEDgn] GRID1 1 图（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”，那你需要在GRID1为低 电平的时候让SEG5,SEG6,SEG7,SEG8,SEG9,SEG10为高电平，SEG11为低电平。 查看图（2）显示地址表格，只需要在00H,01H显示地址分别写上F0H，03H就可以让数码管显示 “0”。 8 G E S 7 G E S 6 G E S 5 G E S xxHL（低四位） 9 G E S X 0 1 G E S X xxHU(高四位) 1 1 G E S X 2 1 G E S X xxHL(低四位) X X X X xxHU（高四位） B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 00HL 00HU 01HL 01HU GRID1 ▲注意：SEG5-12为P管开漏输出，GRID1-7为N管开漏输出，在使用时候，SEG5-12只能接LED的阳极， GRID只能接LED的阴极，不可反接。 （2）按键： 键扫描由TM1617自动完成，不受用户控制，用户只需要按照时序读键值。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=8x500US，在8MS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。 按照图（8）用示波器观察SEG1/KS1和SEG2/KS2的输出键扫波形，见图（9） 。 www.titanmec.com -7- LED 驱动控制专用电路 +5V 接示波器探头1 接示波器探头2 R1 1K 1 2 3 4 5 6 7 8 TM1617 DIO GRID1 TM1617 CLK GRID2 STB GND K3 GRID7/SEG12 K1 VDD SEG11 SEG5/KS5 SEG10/KS10 SEG6/KS6 SEG9/KS9 SEG7/KS7 SEG8/KS8 15 16 14 13 12 11 10 9 R2 1K 图（8） IC在键盘扫描时候SEGN/KSN的波形： SEG1/KS1 SEG2/KS2 SEG3/KS3 SEGN/KSN Tdisp=500us 图（9） Tdisp和IC工作的振荡频率有关，我司TM1617经过多次完善，振荡频率不完全一致。500US 仅仅提供参考，以实际测量为准。 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14 bytes） Command4: 显示控制命令 www.titanmec.com -8- LED 驱动控制专用电路 TM1617 （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和数据；最多14BYTE数据传送完毕，“STB”置高。 CLK DIO Command1 Command2 Command3 Data1 Command4 Data2 Data3 Data4 ``````` Command5 STB 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 CLK DIO Command1 Data1 Data2 Data5 STB Command1: 设置读键命令 Data1～5:读取按键数据 www.titanmec.com -9- LED 驱动控制专用电路 TM1617 （4）程序设计流程图： 采用地址自动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 传显示控制命令设置脉 冲 宽 度 11/16（ 8CH） No 结束 www.titanmec.com - 10 - LED 驱动控制专用电路 TM1617 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？ ……传 完 所 有的数据 Yes 传 送 1BYTE 数据 按键处理程 序 No 结束 www.titanmec.com - 11 - LED 驱动控制专用电路 TM1617 十一．应用电路： TM1617驱动共阴数码屏接线电路图： SEG5 SEG6 SEG7 SEG8 SEG9 SEG10 SEG11 a b c d e f g SEG5 SEG6 SEG7 SEG8 SEG9 SEG10 SEG11 DPY a f e g d b GRID1 c [LEDgn] a b c d e f g DPY a f e g JP? d b GRID2 c [LEDgn] SEG5 SEG6 SEG7 SEG8 SEG9 SEG10 SEG11 a b c d e f g DPY a f e b g GRID7 c d [LEDgn] VDD 10K VDD 10K DIO CLK STB TM1617 10K DIO CLK STB K1 VDD VDD SEG5/KS5 SEG6/KS6 SEG7/KS7 100uF 104 101 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 GRID1 GRID2 GND GRID7/SEG12 SEG11 SEG10/KS10 SEG9/KS9 SEG8/KS8 101 101 S5 SEG10 S4 SEG9 S3 SEG8 S2 SEG7 SEG6 SEG5 S1 S6 K1 图（18） ▲注意：1、VDD、GND之间滤波电容在PCB板布线应尽量靠近TM1617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TM1617供电应选用5V。 www.titanmec.com - 12 - LED 驱动控制专用电路 TM1617 十三、 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 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 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 Ioh1 20 25 40 mA Seg1~Seg11， Vo = vdd-2V Ioh2 20 30 50 mA Seg1~Seg11， Vo = vdd-3V 低电平输入电流 IOL1 80 140 - mA Grid1~Grid6 Vo=0.3V 低电平输出电流 Idout 4 - - mA VO = 0.4V，dout 高电平输出电流 www.titanmec.com - 13 - LED 驱动控制专用电路 高电平输出电流容 许量 Itolsg 输出下拉电阻 RL 输入电流 II - - 高电平输入电压 VIH 0.7 VDD - 低电平输入电压 VIL - - 滞后电压 VH - 动态电流损耗 IDDdyn - - TM1617 % VO = VDD – 3V， Seg1～Seg11 KΩ K1 μA VI = VDD / VSS V CLK，DIN，STB 0.3 VDD V CLK，DIN，STB 0.35 - V CLK，DIN，STB - 5 mA 无负载，显示关 - 5 10 ±1 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 tPLZ - - 300 ns CLK → DOUT tPZL - - 100 ns CL = 15pF, RL = 10K Ω TTZH 1 - - 2 μs 传输延迟时间 SEG1～SEG11 CL = 300p F 上升时间 Grid1～Grid4 SEG12/Grid7～ SEG14/Grid5 TTZH 2 - - 0.5 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 - www.titanmec.com - 14 - LED 驱动控制专用电路 TM1617 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： www.titanmec.com - 15 - LED 驱动控制专用电路 TM1617 十四 IC 封装示意图：  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。) 本应用文档最后更新日期为：2012-3-8 www.titanmec.com - 16 -