TM1650_V1.0专业数码管驱动

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2024年5月14日发(作者：)

LED驱动控制/键盘扫描专用集成电路 TM1650

特性描述

TM1650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

输入输出控制数字接口、数据锁存器、LED驱动、键盘扫描、辉度调节等电路。TM1650性能稳定、质

量可靠、抗干扰能力强，可适用于24小时长期连续工作的应用场合。

功能特点

 两种显示模式：8段×4位和7段×4位

 段驱动电流大于25mA，位驱动电流大于150mA

 提供8级亮度控制

 键盘扫描：7×4bit内部集成三极管驱动

 高速两线式串行接口

 内置时钟振荡电路

 内置上电复位电路

 支持2.8V-5.5V电源电压

 提供DIP16及SOP16封装

适用领域：

 家用电器产品如机顶盒、空调、DVD/VCD等显示的驱动。

内部结构框图

1

©Titan Micro Electronics

V1.0

LED驱动控制/键盘扫描专用集成电路 TM1650

管脚信息

管脚功能

端口

名称

DIG1

DIG2

DIG3

DIG4

SCL

SDA

A/KI1

B/KI2

C/KI3

D/KI4

E/KI5

F/KI6

G/KI7

DP/KP

GND

VDD

管脚

1

5

6

7

2

3

8

9

11

12

13

14

15

16

4

10

I/O

O

O

O

O

I

I

O/I

O/I

O/I

O/I

O/I

O/I

O/I

O

-

-

功能描述

LED段位驱动输出1/键盘扫描输出1

LED段位驱动输出2/键盘扫描输出2

LED段位驱动输出3/键盘扫描输出3

LED段位驱动输出4/键盘扫描输出4

数据输入端

时钟输入端

LED段驱动输出A/按键扫描输入KI1

LED段驱动输出B/按键扫描输入KI2

LED段驱动输出C/按键扫描输入KI3

LED段驱动输出D/按键扫描输入KI4

LED段驱动输出E/按键扫描输入KI5

LED段驱动输出F/按键扫描输入KI6

LED段驱动输出G/按键扫描输入KI7

LED段输出DP/键盘标志输出KP

逻辑地

逻辑电源

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。

2

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V1.0

LED驱动控制/键盘扫描专用集成电路 TM1650

通讯协议

TM1650采用2线串行传输协议通讯。

1:开始信号（START）/结束信号(STOP)

开始信号：保持SCL为“1”电平，SDA从“1”跳“0”，认为是开始信号，

如(图3)A段；

结束信号：保持SCL为“1”电平，SDA从“0”跳“1”，认为是结束信号，

如(图3)E段；

2：ACK信号

如果本次通讯正常，芯片在串行通讯的第8个时钟下降沿后，TM1650主动把SDA拉低。直到检

测到SCL来了上升沿，SDA释放为输入状态（对芯片而言）,如(图3)D段。

3: 写“1”和写“0”。

写“1”：保持SDA为“1”电平，SCL从“0”跳到“1”,再从“1”跳到“0”，则认为是写入“1”

如(图3)B段。

写“0”：保持SDA为“0”电平，SCL从“0”跳到“1”,再从“1”跳到“0”，则认为是写入“0”

如(图3) C段。

图（3）

4: 一个字节数据传输格式

一个字节数据的传输格式如图4,数据发送时MSB在前，LSB在后。微处理器的数据通过两线总线

接口和TM1650通信，在输入数据时当SCL是高电平时，SDA上的信号必须保持不变；只有SCL上的

时钟信号为低电平时，SDA上的信号才能改变。数据输入的开始条件是SCL为高电平时，SDA由高变

低；结束条件是SCL为高时，SDA由低电平变为高电平。

图（4）

5:读按键数据时序

读数据时，SCL下降沿，数据从TM1650 SDA脚输出。

Command: 发送读按键命令。

Key_data: 读到的键盘扫描码。

3

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V1.0

LED驱动控制/键盘扫描专用集成电路 TM1650

键盘扫描码：

TM1650对应键盘扫描码：

编址

A/KI1

B/KI2

C/KI3

D/KI4

E/KI5

F/KI6

G/KI7

DIG4

47H

4FH

57H

5FH

67H

6FH

77H

DIG3

46H

4EH

56H

5EH

66H

6EH

76H

DIG2

45H

4DH

55H

5DH

65H

6DH

75H

DIG1

44H

4CH

54H

5CH

64H

6CH

74H

备注：读按键时，DIG与KI串接2K电阻。不支持组合键。

控制命令

1、数据命令设置

B7

0

0

B6

1

1

B5

0

0

B4

0

0

B3

1

1

B2

0

×

B1

0

×

B0

0

1

说明

模式命令

读按键数据命令

注：打×的位可以为1，也可以为0，建议写0。其他为必须固定值。

2、显示命令设置

MSB LSB

B7 B6 B5 B4B3 B2 B1

0

1

× ×

× ×

× ×

× ×

× ×

× ×

× ×

× ×

× ×

× ×

× ×

× ×

B0

0

1

7/8段显示控制位

辉度设置

功能 说明

8级亮度

1级亮度

2级亮度

3级亮度

4级亮度

5级亮度

6级亮度

7级亮度

8段显示方式

7段显示方式

关显示

开显示

×

0

×

0

×

0

×

0

×

1

×

1

×

1

×

1

×

×

0

0

1

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

×

×

开启/关闭显示位

注：打×的位可以为1，也可以为0，建议写0。

4

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V1.0

LED驱动控制/键盘扫描专用集成电路 TM1650

显存地址：

该寄存器存储通过串行接口从外部器件传送到TM1650的数据，共4个字节单元，分别与芯片

A/KI~DP/KP和DIG管脚所接的LED灯对应，分配如下图：

写LED显示数据的时候，按照从显示地址从高位到低位，从数据字节的高位到低位操作。

A/KI1

B0

B/KI2

B1

C/KI3

B2

68HL

6AHL

6CHL

6EHL

D/KI4

B3

E/KI5

B4

F/KI6

B5

68HU

6AHU

6CHU

6EHU

G/KI7

B6

DP/KP

B7

DIG1

DIG2

DIG3

DIG4

xxHL（低四位） xxHU(高四位)

1:显存地址命令：

MSB LSB

B7

0

0

0

0

B6

1

1

1

1

B5

1

1

1

1

B4

0

0

0

0

B3

1

1

1

1

B2

0

0

1

1

B1

0

1

0

1

B0

0

0

0

0

显存地址

68H

6AH

6CH

6EH

注：该指令用来设置显示寄存器的地址。

2:对显存地址写数据的时序：

ADDRESS: 向TM1650写显存地址

DATA: 向TM1650写要显示的数据。

一个完整的写显示时序

Command1: 数据命令:48H。

Command2: 开显示，显示亮度级。

ADDRESS: 显存地址。

DATA: 显示数据。

5

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V1.0

LED

（2）

绝对最大额定值范围

（1）

驱动控制/键盘扫描专用集成电路 TM1650

范围

-0.5～+7.0

单位

V

V

℃

℃

V

V

参数

VDD

VIN

Topr

Tstg

ESD

逻辑电源电压

逻辑输入端电压范围

工作温度范围

储存温度范围

人体模式（HBM）

机器模式（MM）

SDA,SCL -0.5～VDD+0.5V

-40～+85

-55～+125

3000

200

（1）以上表中这些等级，芯片在长时间使用条件下，可能造成器件永久性伤害，可降低器件的可靠性。天微电子不建

议在其它任何条件下，芯片超过这些极限参数工作。

（2）所有电压值均相对于网络地测试。

推荐工作条件范围

参数

VDD

VIH

VIL

TA

TJ

电源电压

高电平输入电压

低电平输入电压

工作温度范围

工作结温范围

测试条件

-

-

-

-

-

TM1650

最小值

2.8

0.7VDD

0

-40

-40

典型值

5.0

-

-

最大值

7.0

VDD

0.3VDD

+85

+125

单位

V

V

V

℃

℃

电气特性

（在VDD=3.0V~5.5V和-40℃~+85℃下，(测试时电压为VDD=5.0V和TA=+25℃）除非另有说明

TM1650

参数

VDD

IDD

IC

S

VIL

VIH

VOH

VOL

VOLdig

VOLdig

VOHdig

VOLki

VOLki

IDN1

VR

电压电压

电源电流

静态电流

低电平输入电压

高电平输入电压

高电平输出电压

低电平输出电压

DIG引脚低电平输出电压

DIG引脚低电平输出电压

DIG引脚高电平输出电压

KI引脚低电平输出电压

KI引脚低电平输出电压

KI引脚输入下拉电流

上电复位的默认电压门限

测试条件

SCL,SDA,KP为高

最小值

2.8

0.2

VDD-0.4

典型值

5.0

0.2

2.8

2.8

85

2.5

最大值

7.0

150

VDD

0.3

1.3

0.9

0.2

0.5

单位

V

mA

mA

V

V

V

V

V

V

V

V

V

mA

V

I

DIG

= -200mA

I

DIG

= -100mA

I

DIG

= 5mA

I

KI

= -20mA

I

KI

= 20mA

V

KI

=5.0V

-

4.5

6

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V1.0

LED驱动控制/键盘扫描专用集成电路 TM1650

内部时序参数（测试条件：Ta=25℃，VDD=5V）

参数 符号 最小典型最大 单位

电源上电检测产生的复位时间

显示扫描周期

键盘扫描间隔，按键响应时间

TPR

TP

TKS

10

30

7

40

60

ms

ms

ms

注：本表时序参数是内置时钟周期的倍数，内置时钟频率随电源电压的降低而降低。

接口时序参数（测试条件：Ta=25℃，VDD=5V）

参数

SDA下降沿启动信号的建立时间

SDA下降沿启动信号的保持时间

SDA上升沿停止信号的建立时间

SDA上升沿停止信号的保持时间

SCL时钟信号的低电平宽度

SCL时钟信号的高电平宽度

SDA输入数据对SCL 上升沿的建立时间

SDA输入数据对SCL 上升沿的保持时间

SDA输出数据有效对SCL下降沿的延时

SDA输出数据无效对SCL下降沿的延时

平均数据传输速率

符号

TSSTA

THSTA

TSST0

THST0

TCLOW

TCHIG

TSDA

THDA

TAA

TDH

Rate

最小

100

100

100

100

100

100

40

10

2

2

典型

最大

4M

单位

ns

ns

ns

ns

ns

ns

ns

ns

ns

ns

bps

注：本表计量单位以纳秒即10

-9,

，未注明最大值则理论值可以无穷大。

7

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V1.0

LED驱动控制/键盘扫描专用集成电路 TM1650

典型应用电路

TM1650驱动共阴数码屏接线电路图：

备注：

1）

2）

3）

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。

8

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V1.0

芯片的滤波电容在布板的时候应尽量靠近TM1650引脚放置，加强滤波效果。

芯片电源以及地的网络在部线时线宽要尽量加宽。

因蓝光数码管的导通压降约为3.0V，因此TM1650供电应选5.0V。

LED驱动控制/键盘扫描专用集成电路 TM1650

IC封装示意图（SOP16）：

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LED驱动控制/键盘扫描专用集成电路 TM1650

IC封装示意图（DIP16）：

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LED驱动控制/键盘扫描专用集成电路 TM1650

修订简介

初版发行

修订历史

版本

V1.0

发行日期

2012-08-28

11

©Titan Micro Electronics

V1.0

本文标签： 驱动扫描数据键盘输出