I.
Introduzione al TM1638 versione italiana
Il TM1638 è un IC dedicato al LED (display a diodi emettitori di luce) il controllo dell'unità si interfaccia
con una tastiera. Si integra l'interfaccia di MCU digitale, il latch dati, l'unità LED e il circuito di scansione
della tastiera. Questo prodotto è affidabile in termini di qualità, stabile nelle prestazioni e forte nella
resistenza alle interferenze. Viene utilizzato principalmente per elettrodomestici (acqua intelligente
riscaldatori, forni a microonde, lavatrici, condizionatori d'aria, cucina elettrica), set-top box,
bilancia elettronica, contatori intelligenti e altro tubo digitali o dispositivi di visualizzazione a LED.
II.
Caratteristiche
III.
IV.
Tecnologia CMOS
Display a 10 segmenti x 8 bits
Scansione tastiera (8x3 bits)
Circuito di regolazione della luminosità (8 livelli di duty-cicle regolabile)
Interfaccia seriale (CLK, DIO, STB)
Modalità di oscillazione: oscillazione RC
Circuito di reset dell’accensione
Tipo di pacchetto SOP28
Assegnazione dei PIN
Funzione dei pin
simbolo
Nome pin
DIO
I/O DATI
N° Pin
26
CLK
CLOCK INPUT
27
STB
SELEZIONE IMPUT
CHIP
28
Descrizione
I dati seriali d’ingresso sul fronte di salita
partono dai bit più bassi. I dati seriali in
uscita sul fronte di scesa partono dai bit
più bassi. Durante l’uscita, questo è un
PMOS aperto allo scarico di dati.
Legge i dati d’ingresso sul fronte di salita
e quelli in uscita sul fronte di discesa
Inizializza l’interfaccia seriale sul fronte
di salita, quindi attende istruzioni. Il
primo byte dopo STB che diventa basso è
considerato come un istruzione. Quando
un istruzione è processata gli altri
K1 – K3
SGE1/KS1SEG8/KS8
SEGNALE D’
INGRESSO DALLA
TASTIERA
OUTPUT (segmenti)
1 -3
5 – 12
GRID1-GRID8
OUTPUT (bit)
SEG9-SEG10
OUTPUT (segmenti)
24 – 19
17-16
13-14
VDD
GND
INGRESSO LOGICO
“TERRA” LOGICO
4,15
18,25
processi vengono bloccati. Quando STB è
alto, il CLK viene ignorato.
L’input di questo pin viene eseguito alla
fine del ciclo del display.
Otuput segmenti (viene anche usato come
uscita per la scansione della tastiera)
questo è un PMOS open-drain output
Bit output. Questo è un NMOS
open-drain output.
Output segmenti. Questo è un PMOS
open drain output.
Alimentazione +
GND sistema
NOTA: quando DIO trasmette dati in uscita, si tratta di un NMOS open drain output. Per leggere la
tastiera, per leggere la tastiera dovrebbe essere fornito di una resistenza di pull-up esterna da 1K-10K. La
società raccomanda una resistenza di pull-up da 10K. Sul fronte di salita del clock, DIO controlla il
funzionamento di NMOS, a questo punto, la lettura è instabile fino al fronte di salita del CLK.
V.
Descrizione delle istruzioni
Il primo byte in ingresso da DIO dopo il fronte di discesa di STB, è considerato un istruzione. Dopo la
codifica, ottengo i bit più alti B6 e B7 per distinguere le differenti istruzioni.
B7
B6
Istruzioni
0
1
Setta i dati di comando
1
0
Setta i comandi di controllo del display
1
1
Setta l’indirizzo dei comandi
Se STB è settato alto durante la trasmissione dei dati o durante l’istruzione, la commutazione seriale viene
inizializzata, e la trasmissione o l’istruzione viene invalidato (ma dopo la trasmissivo e l’istruzione ritornano
attivi).
5.1 SETTAGGIO DATI DI COMANDO
Questa istruzione è usata per settare la lettura e scrittura dei dati. I bit B1 e B0 non possono essere settati a
01 o 11.
B7
0
B6
1
0
1
0
0
0
0
1
1
1
1
B5
B4
Bit
estranei,
scrive 0
B3
0
1
B2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
B0
0
1
0
0
1
5.1 settaggio comando indirizzi:
MSB
B7
B6
B5
B4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
B1
0
Non compilato
scrive 0
Funzioni
Setta la funzione di
lettura-scrittura
Setta l’incremento
dell’indirizzo
Test modalità
settaggio (uso
interno)
B3
B2
B1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
Descrizione
Scrivi i dati sul registro
del display
Legge i dati della
scansione della tastiera
Auto incremento
Fissa l’indirizzo
Modalità normale
Modalità test
LSB
B0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
INDIRIZZ
O
DISPLAY
00H
01H
02H
03H
04H
05H
06H
07H
08H
09H
0AH
0BH
0CH
0DH
0EH
0FH
Questa istruzione è usata per impostare l'indirizzo del registro display. Se l'indirizzo è 10H o superiore, i dati
verranno ignorati fino a quando non verrà impostato un indirizzo valido. All'accensione, l' indirizzo è
impostato su 00H di default.
5.3 controllo display
MSB
B7 B
6
1
0
B5
B4
B3
Non
compilato
scrive 0
B2
LSB
B1 B0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
0
0
VI.
0
1
Funzione
Descrizione
Setta il numero
di estinzione
Imposta la larghezza d’impulso a
1/16
Imposta la larghezza d’impulso a
2/16
Imposta la larghezza d’impulso a
4/16
Imposta la larghezza d’impulso a
10/16
Imposta la larghezza d’impulso a
11/16
Imposta la larghezza d’impulso a
12/16
Imposta la larghezza d’impulso a
13/16
Imposta la larghezza d’impulso a
14/16
Display off
Display on
Imposta lo
scatto del
display
INDIRIZZO RESTRI DEL DISPLAY
I dati memorizzati nei registri esterni vengo inviati al TM1638 in maniera seriale, o, per l’indirizzo a
16 byte che va da 00H-0FH, ognuno corrisponde ad un LED e sono collegati al chip tramite i pin
SEG e GRID, come mostrato di seguito:
i dati sono scritti sul display in modo crescente, anche i dati di indirizzo del display.
EG SEG SEG SEG SEG SEG SEG SEG SEG SEG X
X
X
X
X
X
2
3
4
5
6
7
8
9
10
xxHL (quattro bassi)
xxHU (quattro alti)
xxHL (quattro bassi)
xxHU (quattro alti)
B0
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B0
B1
B2 B3 B4 B5 B6 B7
00HL
00HU
01HL
01HU
GRID
1
02HL
02HU
03HL
03HU
GRID
2
04HL
04HU
05HL
05HU
GRID
3
06HL
06HU
07HL
07HU
GRID
4
08HL
08HU
09HL
09HU
GRID
5
0AHL
0AHU
0BHL
0BHU
GRID
6
0CHL
0CHU
0DHL
0DHU
GRID
7
0EHL
0EHU
0FHL
0FHU
GRID
8
▲Nota: nel momento in cui il registro display del chip è acceso, i valori memorizzati all’interno
possono essere casuali, a questo punto, i clienti possono inviare direttamente un comando per
accendere lo schermo.
I codici Messy rischiano di apparire. L’azienda consiglia ai clienti di azzerare il display che si
presenta all’accensione, vale a dire, la scrittura 0x00 in tutti gli indirizzi di memoria a 16-byte (00H0FH).
VII.
1.
Display
Schema a catodo comune:
La figura sopra è uno schema di LED a catodo comune. Per avere tutti i LED spenti, i clienti devono
solo scrivere 0x3F alla 00H (Grid1) indirizzo di partenza da bit inferiori, a cui
punto, 00H corrisponde ai dati SEG 1-SEG 8 come mostrato nella tabella sottostante:
SEG8
SEG7
SEG6
SEG5
SEG4
SEG3
SEG2
SEG1
0
0
1
1
1
1
1
1
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
2.
GRI1(00
H)
Schema ad anodo comune
la
figura sopra riportata mostra uno schema ad anodo comune. Per visualizzare 0 disattivare la
visualizzazione del segmento LED,i clienti devono solo scrivere O1H in 00H (Grid1), 02H
(Griglia2), 04H (Griglia3), 06H (Grid4), 08H (GRID5), e 0AH (GRID6), e 00H in 0CH (GRID7) e
0EH (GRID8). Seg1-SEG8 corrispondono alla tabella dati sotto riportata:
SEG8
0
SEG7
0
SEG6
0
SEG5
0
SEG4
0
SEG3
0
SEG2
0
SEG1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
GRID1(00H
)
GRID2(02H
)
GRID3(04H
)
GRID4(06H
)
GRID5(08H
)
GRID6(0A
H)
GRID7(0C
H)
GRID8(0E
H)
▲Nota: Per comandare i LED a catodo comune o LED ad anodo comune, i pin SEG possono essere
collegati solo con l' anodo del LED, e GRID, solo con il catodo del LED. Non collegarli in modo
inverso.
VIII Scansione Tastiera e combinazione di tasti
La matrice di scansione della tastiera è 3x8 come di seguito indicato:
L'indirizzo di memoria per i dati di tastiera è mostrato nella tabella seguente. Su un comando chiave
di lettura, il dispositivo inizia a leggere la chiave di dati byte1-Byte4. Il dato già letto sarà mandato in
uscita a partire dal bit inferiore. Quando un tasto corrispondente ad un pin del chip K e KS viene
premuto, il bit corrispondente al byte è 1.
B0
K3
B1
K2
KS1
KS3
KS5
B2
K1
B3
X
B4
K3
B5
K2
KS2
KS4
KS6
B6
K1
B7
X
BYTE1
BYTE2
BYTE3
KS7
KS8
BYTE4
▲Nota:1. TM1638 può essere letto solo fino a quattro byte.
2.
I dati vengono letti in ordine dal byte1 al Byte4 senza saltare nessun byte. Ad esempio: Quando il
tasto corrispondente al K2 e KS8 su un hardware, è impossibile conoscere i dati se prima i dati dalla chiave
vengono letti fino al quinto bit del byte. Quando due tasti corrispondenti rispettivamente K1 e KS8 così
come K2 e KS8 vengono premuti contemporaneamente i dati letti da B5 e B6 sono 1 a Byte4.
3.
Una chiave di combinazione può essere formata solo sugli stessi pin KS e diversi pin K. È
impossibile da una combinazione di tasti sullo stesso pin K ma differenti pin KS. Tastiera di scansione e
combinazione di tasti:
(1) scansione tastiera
la scansione della tastiera viene eseguita automaticamente dal TM1638 senza il controllo dell'utente. Gli
utenti devono solo leggere i codici chiave in base alla sequenza temporale. Ci vuole un ciclo di
visualizzazione per la scansione di tastiera e un ciclo di visualizzazione dura circa T = 4.7ms. Durante questi
4.7ms, se vengono premuti due tasti diversi, il codice chiave letto in entrambe le volte è quella del tasto
premuto per primo.
(2) Combinazione tasti
problemi insoliti con combinazioni di tasti: seg1 / KS1-SEG8 / KS8 sono per l'uso combinato per la
visualizzazione e la scansione della tastiera. Come nella figura sotto per esempio, per attivare D1 e D2 off,
dobbiamo assicurarci seg1 sia "0" e SEG2,sia "1". Se S1 e S2 vengono premuti contemporaneamente, si ha
che seg1 e SEG2 sono in corto circuito, poi D1 e D2 sono accesi.
Soluzione:1. In termini di hardware, è consigliabile organizzare le chiavi da premere contemporaneamente
su diversi linee K, come in figura:
2.
diodi in serie sono mostrati in figura:
▲ Nota: Si raccomanda di formare combinazioni di tasti sulle stesse KS ma differenti Ks.
IX.
formato trasmissione dati seriali
un BIT viene letto e ricevuto sul fronte di salita del clock.
Ricezione dati (scrittura dati)
▲ Nota: 1. Quando i dati vengono letti, ci vuole un tempo di attesa Twait (minimo 2μS) per
impostare l'istruzione sul fronte di salita dell'ottavo bit seriale del clock CLK per la lettura dei dati
sul fronte di discesa del CLK. Vedere la tabella Timing Caratteristiche per parametri specifici.
X.
Applicazione della trasmissione dati in modo seriale:
(1) Modalità incremento indirizzo:
Se l'indirizzo aumenta automaticamente di 1, l'essenza di impostazione indirizzo è definire
l'indirizzo di partenza in cui è memorizzato un flusso di dati trasmessi. Dopo che la parola di
comando del indirizzo di partenza è stata inviata, "STB" non deve essere impostato alto per
trasmettere dati subito dopo, in 16 byte al massimo. Si consiglia di impostare STB alto dopo la
trasmissione dei dati.
Comando 1: comando di set di dati
Comando 2: impostare l'indirizzo del display
Data1 ~ n: Trasmettere dati di visualizzazione per l'indirizzo di comando 3 e seguenti indirizzi
(16 byte la maggior parte)
Comando 3: Impostazione comando di controllo del display
(2) Modalità a indirizzo fisso
Se si adotta la modalità a indirizzo fisso, l'essenza di impostazione indirizzo è definire l'indirizzo dove 1
byte di dati da trasmettere è memorizzato. Dopo la trasmissione di indirizzo, non è necessario impostare
"STB" alto per trasmettere 1byte dati subito dopo. Si consiglia di impostare STB alto dopo la trasmissione
dei dati. Quindi gli utenti possono impostare l'indirizzo in cui è memorizzato il secondo dato. Dopo la
trasmissione di dati fino a 16 byte al massimo, "STB" è settato alto.
comando 1: comando di set di dati
Comando 2: Impostazione Display indirizzo 1
Dat 1: Trasmettere visualizzazione dati 1 all'indirizzo Commando 3
Comando 3: impostare l'indirizzo Display 2
Dati 2: Trasmettere visualizzazione dati 2 all'indirizzo Commando 4
Commando 4: Impostazione comando di controllo Display
(3) Tempo di lettura della tastiera
Comando 1: Impostazione dei comandi chiave di lettura
Dati 1 ~ 4: leggere i dati chiave
(4) Diagramma di flusso per la progettazione del programma nelle modalità di incremento
automatico l'indirizzo di 1 e a indirizzo fisso:Diagramma di flusso per la progettazione del
programma nella modalità di indirizzo incremento automatico da 1:
Diagramma di flusso per la progettazione del programma nella modalità di indirizzo fisso:
XI.Applicazione del circuito:
Hardware schema elettrico per TM1638 a comandare uno schermo LED a catodo comune:
Hardware schema elettrico per TM1638 a comandare uno schermo LED ad anodo comune
▲ Nota: 1. Durante il cablaggio del PWB, i condensatori di filtro tra VDD e GND devono essere
collocati il più vicino possibile al TM1638 per rafforzare l'effetto filtrante.
2. I tre 100P condensatori collegati alle tre porte di comunicazione, DIO, CLK, e STB ridurranno le
interferenze con le porte di comunicazione.
3. Considerando l'accensione caduta di tensione digitale a LED blu Display è di circa 3V,
l'alimentazione per TM1638 dovrebbe essere 5V.
XII Parametri elettrici:
parametro Limite (Ta = 25 ℃, Vs = 0 V)
Parametri
simboli
VDD
Supporto Logico
Voltaggio
VI1
Input Voltaggio
Logico
IO1
LED Seg Comando
Uscita Corrente
IO2 +200 mA
LED Grid Comando
Uscita Corrente
PD 400 mW
Perdita di Potenza
Topt
Misurazione
temperatura
Memorizzazione
temperatura
portata
0.5～+7.0 V
0.5 ～ VDD + 0.5 V
VI1
50 mA
IO1
IO2 +200 mA
IO2 +200 mA
PD 400 mW
PD 400 mW
Topt
40 ～ +80 ℃
Tstg
Unità di misura
VDD
Tstg
65～+150 ℃
campo di funzionamento normale (Ta = -20 ~ + 70 ℃, Vss = 0 V)
Parametri
Simboli
Minimo
Tipico
Massimo
Unità di
Misura
VDD
5
V
Supporto
Logico
Voltaggio
VIH
0.7 VDD V
VDD
V
Ingresso
Logico
Alto
VIL
0
0.3 VDD
V
Ingresso
Logico
Basso
Condizioni
Test
Caratteristiche elettriche (Ta = -20 ~ + 70 ℃, VDD = 4.5 ~ 5,5 V, Vss = 0 V
Parametri
Simboli
Minimo
Tipico
Massimo Unità di
Condizioni
Misura
Test
Ioh1
20
mA
SGE1～SEG10
SEG comanda
25
40
Vo = VDD-2V
l’assorbimento di
Ioh2
20
50
mA
SGE1～SEG10
30
corrente
GRID Comanda la
corrente dissipata
Uscita resistenza di
pull-down
IOL1
RL
80
140
10
-
mA
Vo = VDD-3V
GRID1-GRID8
Vo=0.3V
KΩ
K1～K3
corrente di ingresso
II
do.
VIH
tensione di ingresso a
basso livello
VIL
tensione in ritardo
VH
perdita di corrente
dinamica
IDDdyn
tensione di ingresso ad
alto livello
±1
0.7 VDD
0.3 VDD
0.35
5
μA
v
VI = VDD /
VSS
CLK，DI0，STB
v
CLK，DI0，STB
v
CLK，DI0，STB
mA
CLK，DI0，STB
Caratteristiche di commutazione (Ta = -20 ~ + 70 ℃, VDD = 4.5 ~ 5,5 V)
Parametri
Frequenza
oscillatore
ritardo di
trasmission
e
Tempo di
salita
Tempo di
discesa
Frequenza
massima
CLK
Ingresso
Capacitivo
Simboli
Massim
o
Unità di
Misura
KHz
R = 16.5 KΩ
tPLZ
tPLZ
300
100
ns
ns
CLK → DIO
CL = 15pF, RL = 10K Ω
TTZH
1
2
μs
TTHZ
120
μs
Fmax
1
MHz
CL =
SEG1 ～
300p
SEG10
F
CL = 300pF，SEGN，
GRIDN
Duty ratio=50%
CI
15
pF
fosc
Minim
o
Tipic
o
500
Condizioni Test
Caratteristiche di distribuzione (Ta = -20 ~ + 70 ℃, VDD = 4.5 ~ 5,5 V)
Parametri
Simboli
Minimo
Tipico
Massimo
Unità di
Misura
PWCLK
400
ns
larghezza di
impulso
Clock
PWSTB
1
μs
larghezza di
impulso
strobo
tSETUP
100
ns
tempi di
configurazio
ne dati
tHOLD
ns
Tempo di
100
manteniment
o dati
CLK → STB
tCLK
μs
1
time
Tempo di
Attesa
STB
tWAIT
Tempi Forme d'onda:
1
μs
Condizioni
Test
CLK↑→STB↑
CLK↑→CLK↓
XIII. formato del pacchetto
dimensione del pacchetto per SOP28:
Simboli
Unità: mm
Unità: pollici
A
A1
A2
b
c
D
E
E1
e
L
θ
Minimo
Massimo
Minimo
Massimo
0.330
0.204
17.70
7.40
10.21
0.51
0.33
18.10
7.70
10.61
0.013
0.008
0.697
0.291
0.402
0.020
0.013
0.713
0.303
0.418
1.27
8°
0.016
0°
2.350
0.10
2.290
0.4
0°
1.270(BSC)
2.65
0.3 0.
2.5
0.093
0.004
0.090
0.050(BSC)
0.104
0.012
0.098
0.050
8°
Tutte le specifiche e le applicazioni sopra indicate sono soggette a modifiche senza preavviso.
