PDF《LED 驱动控制专用电路 TM1637》

LED 驱动控制专用电路 TM1637

1 ?Titan Micro Electronics www.

titanmec.com V2.1 特性描述 TM1637 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.主要应用于电磁炉、 微波炉及小家电产品的显示屏驱动.采用DIP/SOP20的封装形式. 功能特点 ? 采用功率CMOS 工艺 ? 显示模式(8 段*6 位),支持共阳数码管输出 ? 键扫描(8*2bit),增强型抗干扰按键识别电路 ? 辉度调节电路(占空比

8 级可调) ? 两线串行接口(CLK,DIO) ? 振荡方式:内置RC 振荡(450KHz+5%) ? 内置上电复位电路 ? 内置自动消隐电路 ? 封装形式:DIP20/SOP20 管脚信息 GND SEG1/KS1 SEG2/KS2 SEG3/KS3 SEG4/KS4 SEG5/KS5 SEG6/KS6 SEG7/KS7 SEG8/KS8 GRID1 GRID2 GRID3 GRID4 GRID5 GRID6 VDD DIO CLK K1 K2

1 2

3 4

5 6

7 8

9 10

11 12

13 14

15 16

17 18

19 20 LED 驱动控制专用电路 TM1637

2 ?Titan Micro Electronics www.titanmec.com V2.1 管脚功能 符号 管脚名称 管脚号 说明 DIO 数据输入/输出17 串行数据输入/输出,输入数据在 SLCK 的低电平变化,在SCLK 的高电平被传输,每传输一个字节芯片内部都将在第 八个时钟下降沿产生一个 ACK CLK 时钟输入

18 在上升沿输入/输出数据 K1~K2 键扫数据输入 19-20 输入该脚的数据在显示周期结束后被锁存 SG1~SG8 输出(段) 2-9 段输出(也用作键扫描) ,N 管开漏输出 GRID6~GRID1 输出(位) 10-15 位输出,P 管开漏输出 VDD 逻辑电源

16 5V±10% GND 逻辑地

1 接系统地 在干燥季节或者干燥使用环境内,容易产生大量静电,静电放电可能会损坏集成电路,天微电子建议采取一切 适当的集成电路预防处理措施,如果不正当的操作和焊接,可能会造成ESD损坏或者性能下降, 芯片无法正常 工作. 读键扫数据 键扫矩阵为 8*2bit,如下所示: S1 S5 S9 S13 S2 S6 S10 S14 S3 S7 S11 S15 S4 S8 S12 S16 K1 K2 SG1 SG2 SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 SG8 ? 在有按键按下时,读键数据如下: SG1 SG2 SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 SG8 K1 1110_11

11 0110_11

11 1010_11

11 0010_11

11 1100_11

11 0100_11

11 1000_11

11 0000_11

11 K2 1111_01

11 0111_01

11 1011_01

11 0011_01

11 1101_01

11 0101_01

11 1001_01

11 0001_01

11 注意:在无按键按下时,读键数据为:1111_1111,低位在前,高位在后.由于在电磁炉等厨房电器应用中,由于干扰 较强,为改善这个问题,TM1637 采用负沿触发方式解决误触发现象,即所谓 跳键 现象. LED 驱动控制专用电路 TM1637

3 ?Titan Micro Electronics www.titanmec.com V2.1 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TM1637 的数据, 地址00H-05H共6个字节单元, 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. S E G

1 S E G

2 S E G

3 S E G

4 S E G

5 S E G

6 S E G

7 SEG8 xxHL(低四位) xxHU(高四位) B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 00HL 00HU GRID1 01HL 01HU GRID2 02HL 02HU GRID3 03HL 03HU GRID4 04HL 04HU GRID5 05HL 05HU GRID6 接口说明 微处理器的数据通过两线总线接口和 TM1637 通信,在输入数据时当 CLK 是高电平时,DIO 上的信号 必须保持不变;

只有 CLK 上的时钟信号为低电平时,DIO 上的信号才能改变.数据输入的开始条件是 CLK 为高电平时,DIO 由高变低;

结束条件是 CLK 为高时,DIO 由低电平变为高电平. TM1637 的数据传输带有应答信号 ACK,当传输数据正确时,会在第八个时钟的下降沿,芯片内部会 产生一个应答信号 ACK 将DIO 管脚拉低,在第九个时钟结束之后释放 DIO 口线.

1、指令数据传输过程如下图(读按键数据时序)

1 2

3 4

5 6

7 8

9 1

2 3

4 5

6 7

8 9 CLK DIO command S0 S1 S2 K1 K2 ACK低电平 END STAR 芯片自动拉低 ACK低电平 芯片自动拉低 ? Command:读按键指令;

S

0、S

1、S

2、K

1、K2 组成按键信息编码,S

0、S

1、S2 为SGn 的编码,K

1、 K2 为K1 和K2 键的编码,读按键时,时钟频率应小于 250K,先读低位,后读高位. LED 驱动控制专用电路 TM1637

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2、写SRAM 数据地址自动加

1 模式 CLK Command1 Command2 DIO start start stop ACK Data1 ACK DataN ACK Command3 ACK stop ACK start Command1:设置数据 Command2:设置地址 Data1~N:传输显示数据 Command3:控制显示

3、写SRAM 数据固定地址模式 CLK Command1 Command2 Data1 DIO start start stop stop start Command2 DataN stop Command3 stop start ACK ACK ACK ACK ACK ACK Command1:设置数据 Command2:设置地址 Data1~N:传输显示数据 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CLK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B

7、B6两位比特位以区别 不同的指令. B7 B6 指令

0 1 数据命令设置

1 0 显示控制命令设置

1 1 地址命令设置 如果在指令或数据传输时发送STOP命令,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) LED 驱动控制专用电路 TM1637

5 ?Titan Micro Electronics www.titanmec.com V2.1

1、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 B5 B4 B3 B2 B1 B0 功能 说明

0 1

0 0 写数据到显示寄存器

0 1

1 0 数据读写模式设置 读键扫数据

0 1

0 自动地址增加

0 1

1 地址增加模式设置 固定地址

0 1

0 普通模式

0 1 无关项,填01测试模式设置(内 部使用) 测试模式

2、地址命令设设置 MSB LSB B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 显示地址

1 1

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 无关项,填0010105H 该指令用来设置显示寄存器的地址;

如果地址设为0C6H 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.

3、显示控制 MSB LSB B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 功能 说明

1 0

0 0

0 设置脉冲宽度为 1/16

1 0

0 0

1 设置脉冲宽度为 2/16

1 0

0 1

0 设置脉冲宽度为 4/16

1 0

0 1

1 设置脉冲宽度为 10/16

1 0

1 0

0 设置脉冲宽度为 11/16

1 0

1 0

1 设置脉冲宽度为 12/16

1 0

1 1

0 设置脉冲宽度为 13/16

1 0

1 1

1 消光数量设置 设置脉冲宽度为 14/16

1 0

0 显示关

1 0 无关项,填01显示开关设置 显示开 ? ? ? LED 驱动控制专用电路 TM1637

6 ?Titan Micro Electronics www.titanmec.com V2.1 显示和键扫周期 LED 驱动控制专用电路 TM1637

7 ?Titan Micro Electronics www.titanmec.com V2.1 程序流程图

1、采用地址自动加一模式的程序流程图 初始化 开始 发送写显存的数据命令 设置起始地址 连续传送多个字 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 有键按下? 按键处理程序 结束 YES NO LED 驱动控制专用电路 TM1637

8 ?Titan Micro Electronics www.titanmec.com V2.1

2、采用固定地址的程序设计流程图 初始化 开始 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 有键按下? 按键处理程序 结束 送完数据? YES NO NO LED 驱动控制专用电路 TM1637

9 ?Titan Micro Electronics www.titanmec.com V2.1 参考程序 /* *版权信息: 深圳天微电子 *文件名: TM1637 *当前版本: 1.0 *单片机型号: AT89S52 *开发环境: Keil uVision3 *晶震频率: 11.0592M *程序功能: 把TM1637 所有显示寄存器地址全部写满数据 0xff,并开显示,然后再读按键值. */ #include #include //定义端口 sbit clk = P1^2;

sbit dio = P1^1;

void Delay_us(unsigned int i) //nus 延时 { for(;

i>

0;

i--) _nop_();

} void I2CStart(void) //1637 开始 { clk = 1;

dio = 1;

Delay_us(2);

dio = 0;

} void I2Cask(void) //1637 应答 { clk = 0;

Delay_us(5);

//在第八个时钟下降沿之后延时 5us,开始判断 ACK 信号 while(dio);

clk = 1;

Delay_us(2);

clk=0;

} LED 驱动控制专用电路 TM1637

10 ?Titan Micro Electronics www.titanmec.com V2.1 void I2CStop(void) //

1637 停止 { clk = 0;

Delay_us(2);

dio = 0;

Delay_us(2);

clk = 1;

Delay_us(2);

dio = 1;

} void I2CWrByte(unsigned char oneByte) //写一个字节 { unsigned char i;

for(i=0;

i>

1;

clk=1;

Delay_us(3);

} } unsigned char ScanKey(void) //读按键 { unsigned char rekey,rkey,i;

I2CStart();

I2CWrByte(0x42);

//读按键命令 I2Cask();

dio=1;

// 在读按键前拉高数据线 for(i=0;

i>

1;

LED 驱动控制专用电路 TM1637

11 ?Titan Micro Electronics www.titanmec.com V2.1 Delay_us(30);

clk=1;

if(dio) { rekey=rekey|0x80;

} else { rekey=rekey|0x00;

} Delay_us(30);

} I2Cask();

I2CStop();

return (rekey);

} void SmgDisplay(void) //写显示寄存器 { unsigned char i;

I2CStart();

I2CWrByte(0x40);

// 40H 地址自动加

1 模式,44H 固定地址模式,本程序采 用自加

1 模式 I2Cask();

I2CStop();

I2CStart();

I2CWrByte(0xc0);

//设置首地址, I2Cask();

for(i=0;

i........