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CXLE88142A LED驱动控制器：技术详解与应用指南

一、产品概述

          CXLE88142A是一款集成了键盘扫描接口的LED驱动控制专用集成电路，广泛应用于家电、工业控制及智能显示设备中。该芯片内部集成MCU数字接口、数据锁存器、LED驱动电路和键盘扫描模块，具备高可靠性、强抗干扰能力和优异的稳定性。适用于智能热水器、微波炉、洗衣机、空调、电磁炉、机顶盒、电子秤、智能电表等设备的数码管或LED显示模块。gKu嘉泰姆

二、主要特性

2.1.工艺技术：采用CMOS工艺，低功耗高效率。gKu嘉泰姆

2.2.显示模式灵活：支持10段×7位至13段×4位多种显示配置。gKu嘉泰姆

2.3.键盘扫描：最大支持10×2矩阵按键。gKu嘉泰姆

2.4.辉度调节：8级占空比可调，支持亮度平滑调节。gKu嘉泰姆

2.5.通信接口：三线串行接口（CLK, STB, DIO），便于与MCU连接。gKu嘉泰姆

2.6.内置功能：RC振荡器、上电复位电路、数据锁存器，以及防LED反偏漏电优化电路。gKu嘉泰姆

2.7.封装形式：SOP28，适合紧凑型PCB设计。gKu嘉泰姆

三、管脚功能详解

四、指令系统

CXLE88142A支持四类指令，通过串口传输，指令首字节高两位（B7、B6）用于区分类型：gKu嘉泰姆

4.1.显示模式设置（B7B6=00）：设定显示段与位数，如4位13段、7位10段等。gKu嘉泰姆
该指令用来设置选择段和位的个数（4～7 位,10～13 段）。当该指令被执行时,显示被强制关闭。在gKu嘉泰姆
显示模式不变时,显存内的数据不会被改变,显示控制命令控制显示开关。上电时,默认显示模式为 7 位 10gKu嘉泰姆
段。gKu嘉泰姆

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4.2.数据命令设置（B7B6=01）：配置数据读写模式、地址模式等。gKu嘉泰姆
该指令用来设置数据写和读,B1和B0位不允许设置01或11。gKu嘉泰姆

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4.3.显示控制命令（B7B6=10）：控制显示开关与8级亮度调节。gKu嘉泰姆
该指令用来设置显示的开关以及显示亮度调节。共有8级辉度可供选择进行调节。gKu嘉泰姆

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4.4.地址命令设置（B7B6=11）：设置显示寄存器的起始地址。gKu嘉泰姆
该指令用来设置显示寄存器的地址。最多有效地址为14位(00H-0DH),如果地址设为0EH或更高,数据被忽gKu嘉泰姆
略,直到有效地址被设定。上电时,地址默认设为00H。gKu嘉泰姆

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五、显示寄存器与驱动方式

芯片内置14字节显示寄存器（地址C0H~CDH），支持共阴与共阳数码管驱动。注意：上电后需对显存进行清零操作，避免乱码。gKu嘉泰姆

5.1.共阴数码管：SEG接阳极，GRID接阴极，数据直接写入对应地址。gKu嘉泰姆

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图7给出共阴极数码管的连接示意图,如果让该数码管显示“0”,只需要向00H（GRID1）地址中从低位开gKu嘉泰姆
始写入0x3F数据即可,此时00H 对应每一个SEG1-SEG8的数据如下表格。gKu嘉泰姆

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       图8给出共阳极数码管的连接示意图,如果让该数码管显示“0”,要向地址单元C0H(GRID1)、C2H(GRID2)、gKu嘉泰姆
C4H(GRID3)、C6H(GRID4)、C8H(GRID5)、CAH(GRID6)里面分别写数据01H,其余的地址0CH(GRID7)单元全部写数gKu嘉泰姆
据00H。每一个SEG1-SEG8对应的数据如下表格。gKu嘉泰姆

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▲注意：无论是驱动共阴极数码管还是驱动共阳极数码管,SEG引脚只能接LED的阳极,GRID只能接LED的阴极,不gKu嘉泰姆
可反接。gKu嘉泰姆

5.2.共阳数码管：需在多个GRID地址写入数据，并注意SEG与GRID不可反接。gKu嘉泰姆

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5.3.显示寄存器地址：gKu嘉泰姆
     该寄存器存储通过串行接口接收从外部器件传送到CXLE88142A的数据,最多有效地址从00H-0DH共14字节单元,gKu嘉泰姆
分别与芯片SEG和GRID管脚对应,具体分配如图(2)：gKu嘉泰姆
     写LED显示数据的时候,按照显示地址从低位到高位,数据字节从低位到高位操作。gKu嘉泰姆

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▲注意：芯片显示寄存器在上电瞬间其内部保存的值可能是随机不确定的,此时客户直接发送开屏命令,gKu嘉泰姆
将有可能出现显示乱码。所以我司建议客户对显示寄存器进行一次上电清零操作,即上电后向14位显存地址gKu嘉泰姆
（C0H-CDH）中全部写入数据0x00。gKu嘉泰姆

六、键盘扫描功能

CXLE88142A支持10×2矩阵按键扫描，自动完成扫描过程，用户只需按序读取5字节键值数据。键值数据按BIT位映射，支持多键检测与防抖处理。gKu嘉泰姆

6.1.该芯片最大支持的键扫矩阵为10×2bit,如下所示：gKu嘉泰姆

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键扫数据储存地址如下所示,先发读按键命令后,开始读取5字节的按键数据BYTE1—BYTE5,读数据从低位开gKu嘉泰姆
始输出,其中B7和B6位为无效位固定输出为0。芯片K和KS引脚对应的按键按下时,相对应的字节内的BIT位为1。gKu嘉泰姆

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▲注意：  1、CXLE88142A最多可以读5个字节,不允许多读。gKu嘉泰姆

2、读数据字节只能按顺序从BYTE1-BYTE5读取,不可跨字节读。例如：硬件上的K2与KS10对应按键gKu嘉泰姆
     按下时,此时想要读到此按键数据,必须需要读到第5个字节的第5BIT位,才可读出数据。gKu嘉泰姆

3.不支持跨字节读取键值；gKu嘉泰姆

4.建议将复合按键设计在不同K线上，避免信号冲突。gKu嘉泰姆

6.2.按键：gKu嘉泰姆

 6.2.1)按键扫描：键扫描由CXLE88142A自动完成,不受用户控制,用户只需要按照时序读按键值。完成一次键扫gKu嘉泰姆
需要2个显示周期,一个显示周期大概需要T=4ms,在8ms内先后按下了2个不同的按键,2次读到的键值都是先按下gKu嘉泰姆
的那个按键的键值。gKu嘉泰姆
     7位10段模式下,IC在上电后芯片内部扫描SEG1/KS1-SEG10/KS10的波形如图（10）：gKu嘉泰姆

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          如图（10）可知,芯片内部按键扫描原理如下：芯片从SEG1/KS1开始逐渐扫描到SEG10/KS10结束,并且gKu嘉泰姆
SEG1/KS1-SEG8/KS8在一个周期内完成,SEG9/KS9-SEG10/KS10在下一个周期内完成。在发送读按键指令时,如果gKu嘉泰姆
SEG1/KS1-SEG10/KS10 端的按键扫描高电平通过按键引入K1/K2/K3引脚中,芯片内部会识别该高电平并且在读5gKu嘉泰姆
个字节的按键数据时,相应的BIT位会被置高。gKu嘉泰姆
▲注意： 显示周期和IC工作的振荡频率有关,振荡频率不完全一致,以上数据仅供参考,以实际测量为准。gKu嘉泰姆
6.2.2)按键复用： 复合按键的问题：SEG1/KS1-SEG10/KS10是显示和按键扫描复用的。以图（12）为例子,gKu嘉泰姆
显示需要D1亮,D2灭,需要让SEG1为“0”,SEG2为“1”状态,如果S1,S2同时被按下,相当于SEG1,SEG2被短路,这gKu嘉泰姆
时D1,D2都被点亮。gKu嘉泰姆

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解决方案：gKu嘉泰姆
6.2.2.1、在硬件上,可以将需要同时按下的键设置在不同的K线上面如图（13）所示,gKu嘉泰姆

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6.2.2.2、串联二极管如图（14）所示。gKu嘉泰姆

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▲注意: 建议使用同一个KS不同的K键作为复合按键。gKu嘉泰姆

七、通信时序与数据传输

芯片支持两种数据传输模式：gKu嘉泰姆

7.1.地址自动增加模式：连续写入多字节数据，效率高；gKu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。起始地址命令字发送完gKu嘉泰姆
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。gKu嘉泰姆
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Command1: 设置显示模式gKu嘉泰姆
Command2: 设置数据命令gKu嘉泰姆
Command3: 设置显示地址gKu嘉泰姆
Data1～ n: 传输显示数据至Command3地址和后面的地址内（最多14bytes）gKu嘉泰姆
Command4: 显示控制命令gKu嘉泰姆

7.2.固定地址模式：每字节数据需单独设置地址，灵活性好。gKu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。地址发送完毕,“STB”gKu嘉泰姆
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,gKu嘉泰姆
最多14BYTE数据传送完毕,“STB”置高。gKu嘉泰姆

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Command1: 设置显示模式gKu嘉泰姆
Command2: 设置数据命令gKu嘉泰姆
Command3: 设置显示地址1gKu嘉泰姆
Data1: 传输显示数据1至Command3地址内gKu嘉泰姆
Command4: 设置显示地址2gKu嘉泰姆
Data2: 传输显示数据2至Command4地址内gKu嘉泰姆
Command5: 显示控制命令gKu嘉泰姆

读按键时需在CLK第8个上升沿后等待至少2μs再读取数据。gKu嘉泰姆

7.3.读按键时序gKu嘉泰姆

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Command1: 设置读按键命令gKu嘉泰姆
Data1～5:读取按键数据gKu嘉泰姆

7.4.采用地址自动加一和固定地址方式的程序设计流程图：gKu嘉泰姆

  7.4.1）采用自动地址加一的程序设计流程图：gKu嘉泰姆
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7.4.2）采用固定地址的程序设计流程图：gKu嘉泰姆

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7.5.串行数据传输格式：gKu嘉泰姆
    读取和接收1个BIT都在时钟的上升沿操作。gKu嘉泰姆

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▲注意：1、读取数据时,从串行时钟CLK的第8个上升沿开始设置指令到CLK下降沿读数据之间需要一个等gKu嘉泰姆
待时间Twait(最小2μ S)。具体参数见时序特性表。gKu嘉泰姆

八、应用电路设计建议

8.1.共阴/共阳电路：参考技术文档中的图（18）与图（19）；gKu嘉泰姆

8.1.1）CXLE88142共阴数码屏硬件电路图（18）gKu嘉泰姆
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8.1.2）CXLE88142共阳数码屏硬件电路图（19）gKu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CXLE88142A芯片放置,加强滤波效果。gKu嘉泰姆

2、连接在DIO、CLK、STB通讯口上下拉三个100pF电容可以降低对通讯口的干扰。gKu嘉泰姆
3、因蓝光数码管的导通压降压约为3V,因此CXLE88142A供电应选用5V。gKu嘉泰姆

8.2.滤波电容：VDD与GND间电容应靠近芯片放置；gKu嘉泰姆

8.3.通信线抗干扰：DIO、CLK、STB线建议并联100pF电容到地；gKu嘉泰姆

8.4.供电建议：使用5V电源以兼容蓝光数码管（压降约3V）。gKu嘉泰姆

九、电气参数摘要

9.1.工作电压：3V~6V（推荐5V）gKu嘉泰姆

9.2.输出电流：SEG引脚最大60mA，GRID引脚最大200mAgKu嘉泰姆

9.3.工作温度：-40℃ ~ +80℃gKu嘉泰姆

9.4.通信频率：最高1MHzgKu嘉泰姆
9.5.极限参数（Ta = 25℃, Vss = 0V）gKu嘉泰姆

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9.6.正常工作范围（Ta = -20 ～ +80℃,Vss = 0V）gKu嘉泰姆

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9.7.电气特性（Ta = -20 ～  +80℃,VDD = 5V, VSS = 0V）gKu嘉泰姆

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9.8.开关特性（Ta = -20 ～  +80℃,VDD = 5V）gKu嘉泰姆

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9.9时序特性（Ta = -20 ～  +80℃,VDD = 5V）gKu嘉泰姆

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9.10.时序波形图：、gKu嘉泰姆

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十、总结

        CXLE88142A是一款功能强大、应用灵活的LED驱动与键盘控制芯片，特别适合家电、工控及智能显示设备。其丰富的显示模式、可靠的键盘扫描机制和简洁的串行通信接口，使其成为众多嵌入式显示系统的理想选择。设计时需注意显存初始化、引脚接线方式及抗干扰布局，以确保系统稳定运行。gKu嘉泰姆

       本文基于CXLE88142A技术手册整理，内容仅供参考，实际应用请以最新官方资料为准。gKu嘉泰姆

十三，相关芯片选择指南                 更多同类产品.....gKu嘉泰姆

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