TM1616

LED 驱动控制专用电路 TM1616 一、 概述 TM1616是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 • 显示模式（7 段×4 位） www.titanmec.com - 1 - • 灰度调节电路（占空比8 级可调） • 串行接口（CLK，STB，DIN） • 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 DIN 2 CLK 3 STB 4 VDD 5 SEG1 6 SEG2 7 SEG3 8 SEG4 16GRID1 15GRID2 14GND 13GRID3 12GRID4 11SEG7 10SEG6 9SEG5 图（1） LED 驱动控制专用电路 TM1616 www.titanmec.com - 2 - 四、管脚功能定义： 符号 管脚名称 说明 DIN 数据输入 在时钟上升沿输入串行数据，从低位开始 STB 片选 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 CLK 时钟输入 在上升沿读取串行数据 SEG1～SEG7 输出（段） 段输出,p管开漏输出 GRID1～ GRID4 输出（位） 位输出，N管开漏输出 VDD 逻辑电源 5V±10% GND 逻辑地 接系统地 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TM1616 的数据，地址分配如下： 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。 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG6 SEG7 X xxHL（低四位） xxHU(高四位) B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 00HL 00HU GRID1 02HL 02HU GRID2 04HL 04HU GRID3 06HL 06HU GRID4 六、 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 0 显示模式设置 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）。 LED 驱动控制专用电路 TM1616 www.titanmec.com - 3 - （1） 显示模式设置： MSB LSB B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 显示模式 0 0 无关项，填 0 0 0 4 位 7 段 该指令用来设置选择段和位的个数，虽然 TM1616 没有段位复用脚，但是写程序时必须发该命 令；当指令执行时，显示被强制关闭。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， 但当该命令再次发送时，则上述情况并不发生。 （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 B5 B4 B3 B2 B1 B0 功能 说明 0 1 0 1 0 0 数据读写模式 设置 写数据到显示寄存器 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 0 1 测试模式设置 （内部使用） 测试模式 （3） 地址命令设设置： MSB LSB B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 显存地址 1 1 0 0 0 0 00H 1 1 0 0 1 0 02H 1 1 0 1 0 0 04H 1 1 无关项， 填 0 0 1 1 0 06H 该指令用来设置显示寄存器的地址。 TM1616内部有14个显存地址00H-0DH，实际用到的只有00H，02H,04H,06H，如果使用地址自动 加1模式，遇到其他地址，显存可写0 ,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，首地址默认设为00H。 LED 驱动控制专用电路 TM1616 （4） 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 www.titanmec.com - 4 - 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 0 1 显示开关设置 显示开 七、串行数据传输格式： STB为低电平时，芯片在接收1个BIT时都在时钟的上升沿操作。 数据接收（写数据）时序图 1 2 3 4 5 6 7 8CLK DIN STB B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 图（2） 八、 显示： （1） 显示： 1、驱动共阴数码管： 1 1 1 1 1 1 1 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG6 SEG7 GRID1 a bf c g d e DPY [LEDgn] A B C D E F G SEG4 SEG3 SEG2 SEG1 SEG5 SEG6 SEG7 GRID1 图（3） LED 驱动控制专用电路 TM1616 图3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SEG1，SEG2，SEG3，SEG4，SEG5，SEG6为高电平，SEG7为低电平， 查看显存地址表格，只需在00H地址单元里面写数据3FH就可以让数码管显示“0”。 SEG7 SEG6 SEG5 SEG4 SEG3 SEG2 SEG1 显存地 址 0 0 1 1 1 1 1 1 00H B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 九、 应用时串行数据的传输： 9．1 地址增加模式 www.titanmec.com - 5 - 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，传送完数据才将“STB”置高，内部有14个显存地 址00H-0DH，实际用到的只有00H，02H,04H,06H，如果使用地址自动加1模式，其他地址可写0 ,地 址设为0EH 或更高，数据被忽略。 CLK DIO STB Command1 Command2 Command3 Command4Data1 Data2 Data n`` `` `` ` 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 Command4: 显示控制命令 9．2 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，再传送1BYTE数据，数据传送完才将”STB”置高，依此类推。 CLK DIO STB Command1 Command2 Command3 Command4Data1 Data2 `` `` `` ` Command5 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 LED 驱动控制专用电路 TM1616 9．3程序设计图： 采用地址自动加1的程序设计流程图4： 开始 初始化 设置显示模式 设置写显存的数据 命令，采用地址自动 加 1 模式（40H） 设置起始地址 （0C0H） 传送数据 14字节数据传 送完毕？ 传显示控制命令设 置，最高亮度（8FH） 结束 NO YES www.titanmec.com - 6 - LED 驱动控制专用电路 TM1616 采用固定地址的程序设计流程图5： 开始 初始化 设置显示模式 设置写显存的数据 命令，采用固定地址 模式（44H） 设置一个显存地 址 传显示控制命令设置，最 高亮度（8FH） 结束 传送一字节数据 重新设置显 存地址 传送一字节数 据 传完所有数据 www.titanmec.com - 7 - LED 驱动控制专用电路 TM1616 十．应用电路： TM1616驱动共阴数码屏接线电路图（6）： www.titanmec.com - 8 - DIN CLK STB VDD SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG6 SEG7 GRID4 GRID3 GND GRID2 GRID1 IC1 TM1616 a bf c g d e DPY [LEDgn] A B C D E F G LED1 R1 10K R3 10K R2 10K C1 101 C2 101 C3 101 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG6 SEG7 GRID1 a bf c g d e DPY [LEDgn] A B C D E F G LED2 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG6 SEG7 GRID2 LED3 a bf c g d e DPY [LEDgn] A B C D E F G SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG6 SEG7 GRID3 LED4 a bf c g d e DPY [LEDgn] A B C D E F G SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG6 SEG7 GRID4 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG6 SEG7 GRID4 GRID3 GRID1 GRID2 VCC DIN CLK STB 注：渡波电容与芯片VDD GND之间回路尽量短. C10 104 VCC C11 100UF ▲注意：1、VDD、GND之间滤波电容在PCB板布线应尽量靠近TM1616芯片放置，加强滤波效果。 2、连接在DIN、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TM1616供电应选用5V。 十一、 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 ℃ LED 驱动控制专用电路 TM1616 www.titanmec.com - 9 - 正常工作范围（Ta = -20 ～ +70℃，Vss = 0 V） 参数 符号 最小 典型 最大 单位 测试条件 逻辑电源电压 VDD 5 V - 高电平输入电压 VIH 0.7 VDD - VDD V - 低电平输入电压 VIL 0 - 0.3 VDD V - 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 Vo = vdd-2V SEG引脚高电平输出 电流 Ioh2 20 30 50 mA Vo = vdd-3V GRID引脚低电平输 入电流 IOL1 -80 -140 - mA Vo=0.3V 低电平输出电流 Idout 4 - - mA VO = 0.4V，dout 高电平输出电流容 许量 Itolsg - - 5 % VO = VDD – 3V， Seg1～Seg11 输出下拉电阻 RL 10 KΩ K1~K3 输入电流 II - - ±1 μA VI = VDD / VSS 高电平输入电压 VIH 0.7 VDD - V CLK，DIN，STB 低电平输入电压 VIL - - 0.3 VDD V CLK，DIN，STB 滞后电压 VH - 0.35 - V CLK，DIN，STB 动态电流损耗 IDDdyn - - 5 mA 无负载，显示关 LED 驱动控制专用电路 TM1616 www.titanmec.com - 10 - 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 → DIN 传输延迟时间 tPZL - - 100 ns CL = 15pF, RL = 10K Ω TTZH 1 - - 2 μs Seg1～Seg11 上升时间 TTZH 2 - - 0.5 μs CL = 300p F Grid1～Grid4 Seg12/Grid7～ Seg14/Grid5 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 - 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↓ LED 驱动控制专用电路 TM1616 时序波形图： www.titanmec.com - 11 - LED 驱动控制专用电路 TM1616 十二、IC 封装示意图： 注：TM1616 内部晶源和 TM1623 晶源相同。 All specs and applications shown above subject to change without prior notice. (以上电路及仅供参考,如本公司进行修正，恕不另行通知。) www.titanmec.com - 12 -