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CXLE88137BN LED驱动控制芯片:带键盘扫描接口的专业显示解决方案
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CXLE88137BN 是一款专为LED显示驱动和键盘扫描设计的高集成度控制芯片。该芯片采用先进的功率CMOS工艺制造,内部集成MCU数字接口、数据锁存器、LED高压驱动和键盘扫描电路,广泛应用于VCR、VCD、DVD及家庭影院等设备的数码管显示驱动。其封装形式为SOP20,具备良好的散热性和焊接可靠性。

CXLE88137BN LED驱动控制芯片:带键盘扫描接口的专业显示解决方案
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产品简介

       CXLE88137BN 是一款专为LED显示驱动和键盘扫描设计的高集成度控制芯片。该芯片采用先进的功率CMOS工艺制造,内部集成MCU数字接口、数据锁存器、LED高压驱动和键盘扫描电路,广泛应用于VCR、VCD、DVD及家庭影院等设备的数码管显示驱动。其封装形式为SOP20,具备良好的散热性和焊接可靠性。VT9嘉泰姆


一,主要特性

1.1.显示灵活:支持多种显示模式(6段×7位至9段×4位),适应不同显示需求。VT9嘉泰姆

1.2.键盘功能:集成6×1Bit键盘扫描接口,支持多键同时检测。VT9嘉泰姆

1.3.辉度调节:8级占空比可调,实现LED亮度控制。VT9嘉泰姆

1.4.通信接口:通过CLK、STB、DIO三线串行接口与主控MC通信。VT9嘉泰姆

1.5.内置振荡器:内置RC振荡电路(典型值450kHz),节省外部元件。VT9嘉泰姆

1.6.电源管理:内置上电复位电路,支持5V±10%逻辑电源。VT9嘉泰姆


二,管脚定义与功能

      CXLE88137BN 的20个管脚包括电源、地、串行通信线和多个段/位输出引脚,部分引脚复用为键盘扫描输入。特别需要注意的是,DIO口在读键时应外接10kΩ上拉电阻,以保证数据读取稳定性。VT9嘉泰姆

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▲ 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VT9嘉泰姆
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),VT9嘉泰姆
在时钟的上升沿读数才时稳定
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三,显示与键盘扫描机制

       芯片内部包含14字节的显示寄存器,用于存储LED各段与位的显示数据。用户可通过串口写入数据,支持自动地址增加和固定地址两种模式。VT9嘉泰姆

键盘扫描采用6×1矩阵结构,最多可读取3字节键值数据,支持多键同时按下识别。读键时需按顺序读取,不可跨字节操作。VT9嘉泰姆

3.1.  显示:VT9嘉泰姆
       3.1.1)驱动共阴数码管:
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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VT9嘉泰姆
的时候让SEG1,SEG2,SEG3,SEG4,SEG5,SEG6 为高电平,SEG12 为低电平,VT9嘉泰姆
查看图(2)显示地址表格,只需在 00H地址单元里面写数据 3FH,01H地址单元里面写 00H就可以让VT9嘉泰姆
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 3.1.2)驱动共阳数码管:
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     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,VT9嘉泰姆
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SEG1VT9嘉泰姆
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VT9嘉泰姆
元全部写数据 00H。VT9嘉泰姆
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▲注意:SEG1-11 为P管开漏输出,GRID1-7 为N管开漏输出,在使用时候,SEG1-11 只能接LED的阳VT9嘉泰姆
极,GRID只能接LED的阴极,不可反接。
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3.2. 键盘扫描:VT9嘉泰姆
     
你可以按照图(9)用示波器观察观察SEG1/KS1 和SEG2/KS2 的输出波形,SEGN/KSN输出的波VT9嘉泰姆
形见图(10)。
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        Tdisp和IC工作的振荡频率有关,我司CXLE88137BN经过多次完善,振荡频率不完全一致。500USVT9嘉泰姆
仅仅提供参考,以实际测量为准。VT9嘉泰姆
        一般情况下使用图(11),可以满足按键设计的要求。
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当S1 被按下的时候,在第 1 个字节的B0 读到“1”。如果多个按键被按下,将会读到多个“1”,VT9嘉泰姆
当S2,S3 被按下的时候,可以在第 1 个字节的B1,B3 读到“1”。
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四,指令系统

     指令用来设置显示模式和LED 驱动器的状态。VT9嘉泰姆
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VT9嘉泰姆
区别不同的指令。
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      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VT9嘉泰姆
无效(之前传送的指令或数据保持有效)。

芯片支持四种指令类型,通过串口首字节的高两位(B7、B6)区分:VT9嘉泰姆

4.1.显示模式设置:配置显示段与位的数量。VT9嘉泰姆
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       该指令用来设置选择段和位的个数(4~7 位,6~9 段)。当指令执行时,显示被强制关闭。VT9嘉泰姆
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,但当相同模式被设置时,则上述情况VT9嘉泰姆
并不发生。
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4.2.数据命令设置:选择数据读写模式、地址模式等。该指令用来设置数据写和读,B1 和B0 位不允许设置 01 或 11。VT9嘉泰姆
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4.3.地址命令设置:指定显示寄存器的起始地址。VT9嘉泰姆

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该指令用来设置显示寄存器的地址。VT9嘉泰姆
如果地址设为 0EH 或更高,数据被忽略,直到有效地址被设定。VT9嘉泰姆
上电时,地址默认设为 00H。
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4.4.显示控制命令:控制显示开关与亮度等级(1/16至14/16占空比)。VT9嘉泰姆

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五,典型应用电路

     CXLE88137BN 可驱动共阴或共阳数码管。驱动共阴数码管时,需在对应GRID为低电平时设置SEG为高电平;驱动共阳数码管时则需反向控制。应用电路中建议在VDD与GND之间就近放置滤波电容,并在DIO、CLK、STB线上加入100pF电容以抑制干扰。VT9嘉泰姆

5.1.CXLE88137BN用于驱动共阴数码屏的典型应用电路(16):VT9嘉泰姆

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5.2.CXLE88137BN用于驱动共阳数码屏的典型应用电路(17):VT9嘉泰姆
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▲注意:1、VDD、GND之间滤波电容在PCB板布线应尽量靠近CXLE88137BN芯片放置,加强滤波效果。VT9嘉泰姆
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。VT9嘉泰姆
3、因蓝光数码管的导通压降压约为 3V,因此CXLE88137BN供电应选用 5V。
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六,电气特性与时序

6.1.正常工作范围(Vss = 0 V)工作电压:5V ± 10%VT9嘉泰姆
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6.2.驱动能力:SEG输出电流最高达50mA,GRID吸收电流可达140mAVT9嘉泰姆

6.3.通信时序波形图::时钟频率最高1MHz,数据建立与保持时间均为100ns,读键时需在时钟上升沿采样VT9嘉泰姆

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6.4.极限参数(Ta = 25℃, Vss = 0 V)VT9嘉泰姆
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6.5.电气特性(VDD = 4.5 ~  5.5 V, Vss = 0 V)
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6.6.开关特性(VDD = 4.5 ~  5.5 V)VT9嘉泰姆

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6.7.时序特性(VDD = 4.5 ~  5.5 V)VT9嘉泰姆

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七,  显示寄存器地址和显示模式:

         7.1. 该寄存器存储通过串行接口从外部器件传送到CXLE88137BN 的数据,地址从 00H-0DH共 14 字节单VT9嘉泰姆
             元,分别与芯片SGE和GRID管脚所接的LED灯对应,分配如下图:
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7.2.键扫描和键扫数据寄存器:VT9嘉泰姆
键扫矩阵为 6×1bit,如下所示:VT9嘉泰姆
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          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—BYTE3 字节,读数据VT9嘉泰姆
从低位开始输出,其中B0,B2,B3,B5,B6 和B7 位为无效位,此时芯片输出为 0。芯片K和KS引脚VT9嘉泰姆
对应的按键按下时,相对应的字节内的 BIT位为 1。VT9嘉泰姆
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▲注意:1、CXLE88137BN最多可以读 3 个字节,不允许多读。VT9嘉泰姆
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KS6VT9嘉泰姆
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 3 个字节的第 4BIT位,才可读出数据。VT9嘉泰姆
7.3.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。
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八,应用时串行数据的传输:VT9嘉泰姆

8.1.)地址增加模式VT9嘉泰姆
         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VT9嘉泰姆
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。VT9嘉泰姆
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Command1: 设置显示模式VT9嘉泰姆
Command2: 设置数据命令VT9嘉泰姆
Command3: 设置显示地址VT9嘉泰姆
Data1~ n: 传输显示数据至Command3 地址和后面的地址内(最多 14 bytes)VT9嘉泰姆
Command4: 显示控制命令VT9嘉泰姆
8.2)固定地址模式VT9嘉泰姆
      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VT9嘉泰姆
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VT9嘉泰姆
2 个数据需要存放的地址,最多 14BYTE数据传送完毕,“STB”置高。VT9嘉泰姆
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Command1: 设置显示模式VT9嘉泰姆
Command2: 设置数据命令VT9嘉泰姆
Command3: 设置显示地址 1VT9嘉泰姆
Data1: 传输显示数据 1 至Command3 地址内VT9嘉泰姆
Command4: 设置显示地址 2VT9嘉泰姆
Data2: 传输显示数据 2 至Command4 地址内VT9嘉泰姆
Command5: 显示控制命令VT9嘉泰姆
8.3)读按键时序VT9嘉泰姆
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Command1: 设置显示模式VT9嘉泰姆
Data1~3:读取按键数据VT9嘉泰姆
8.4.)程序设计流程图:VT9嘉泰姆
         8.4.1)采用地址自动加 1 的程序设计流程图:
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     8.4.2)采用固定地址的程序设计流程图:VT9嘉泰姆

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九,总结

      CXLE88137BN 是一款功能全面、性能稳定的LED驱动与键盘控制芯片,尤其适用于消费电子中的显示面板控制。其高度集成的设计减少了外部元件数量,降低了系统成本,同时提供了灵活的显示与按键处理能力。无论是用于家庭影院设备还是工业控制面板,CXLE88137BN 都能提供可靠的解决方案。VT9嘉泰姆


十,相关芯片选择指南                 更多同类产品.....
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