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CXLE88147N：高性能LED驱动与键盘扫描控制芯片详解

       在智能家电和数码显示设备日益普及的今天，高效、稳定的显示驱动与控制芯片成为关键组件之一。CXLE88147N正是一款集LED驱动、键盘扫描、数据锁存与串行通信于一体的专用控制芯片。本文将从其特性、管脚定义、指令系统、应用电路及电气参数等方面进行全面介绍，帮助开发者深入理解并高效应用该芯片。ss7嘉泰姆

一、产品概述

      CXLE88147N是一款基于CMOS工艺的高集成度LED驱动控制芯片，内置MCU数字接口、数据锁存器、LED驱动电路和键盘扫描模块。其出色的抗干扰能力和稳定性，使其广泛应用于智能热水器、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。ss7嘉泰姆

二、主要特性

▲CMOS工艺：低功耗，高集成度；ss7嘉泰姆

▲显示能力：10段 × 8位LED驱动；ss7嘉泰姆

▲键盘扫描：支持8×3矩阵键盘输入；ss7嘉泰姆

▲辉度调节：8级占空比可调，支持亮度控制；ss7嘉泰姆

▲通信接口：三线串行接口（CLK, STB, DIO）；ss7嘉泰姆

▲振荡方式：内置RC振荡器，无需外接晶振；ss7嘉泰姆

▲封装形式：SOP28，适合紧凑型设计。ss7嘉泰姆

三、管脚功能详解

四、指令系统说明

    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ss7嘉泰姆
送的指令或数据保持有效。ss7嘉泰姆

4.1 数据命令设置:用于设置数据读写模式、地址增长方式等。ss7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。ss7嘉泰姆

4.2 地址命令设置:设置显示寄存器的起始地址，支持00H~0FH共16个地址。ss7嘉泰姆

该指令用来设置显示寄存器的地址。ss7嘉泰姆
如果地址设为 10H 或更高，数据被忽略，直到有效地址被设定。上电时，地址默认设为 00H。ss7嘉泰姆

4.3 显示控制命令:设置显示开关及亮度等级（1/16 ~ 14/16占空比）。ss7嘉泰姆
                                MSB                                                                                          LSBss7嘉泰姆

五、显示寄存器与驱动方式

芯片内置16字节显示寄存器，地址00H~0FH，每位对应一个SEG/GRID驱动输出。支持共阴与共阳两种数码管驱动方式：ss7嘉泰姆

5.1.共阴数码管：SEG接阳极，GRID接阴极；ss7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ss7嘉泰姆
开始写入 0x3F数据即可,此时 00H对应每一个SEG1-SEG8 的数据如下表格。ss7嘉泰姆

5.1.共阳数码管：SEG接阴极，GRID接阳极（需外接限流电阻）。ss7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”,需要向地址单元 00H(GRID1)、02H(GRID2)、ss7嘉泰姆
04H(GRID3)、06H(GRID4)、08H(GRID5)、0AH(GRID6)里面分别写数据 01H,其余的地址 0CH(GRID7)、 0EH(GRID8)ss7嘉泰姆
单元全部写数据 00H。每一个SEG1-SEG8 对应的数据如下表格。ss7嘉泰姆
 ss7嘉泰姆

注意：上电后显示寄存器内容随机，建议先全部清零再发送显示数据，避免乱码。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,不可反接。ss7嘉泰姆

六、键盘扫描功能

         支持3×8矩阵键盘扫描，最多可读取4字节键值数据。键值按顺序从BYTE1至BYTE4读取，不支持跨字节读取。组合键仅支持同一KS线、不同K线的按键组合。ss7嘉泰姆

6.1.键扫矩阵为 3×8bit，如图（3）所示：ss7嘉泰姆
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键扫数据储存地址如图（4）所示，先发读键命令后，开始读取按键数据BYTE1—BYTE4 字节，读数据从ss7嘉泰姆
低位开始输出，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。ss7嘉泰姆
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▲注意：1、CXLE88147N最多可以读 4个字节，不允许多读。ss7嘉泰姆
2、读数据字节只能按顺序从BYTE1-BYTE4 读取，不可跨字节读。例如：硬件上的K2 与KS8 对应按键按ss7嘉泰姆
下时，此时想要读到此按键数据，必须需要读到第 4 个字节的第 5BIT位，才可读出数据；当K1 与KS8，K2 与KS8ss7嘉泰姆
两个按键同时按下时，此时BYTE4 所读数据的B5，B6 位均为 1。ss7嘉泰姆
3、组合键只能是同一个KS，不同的K引脚才能做组合键；同一个K与不同的KS引脚不可以做成组合键使用。ss7嘉泰姆

6.2.按键扫描与组合按键：ss7嘉泰姆

6.2.1）按键扫描：按键扫描由CXLE88147N自动完成,不受用户控制,用户只需要按照时序读键值。完成一次键扫ss7嘉泰姆
需要 1 个显示周期,一个显示周期大概需要T=4.7ms,在 4.7ms内先后按下了 2 个不同的按键,2 次读到的键值都是ss7嘉泰姆
先按下的那个按键的键值。ss7嘉泰姆
6.2.2）组合按键:ss7嘉泰姆
复合按键的问题异常：SEG1/KS1-SEG8/KS8 是显示和按键扫描复用的。以图（12）为例,显示需要D1 亮,D2ss7嘉泰姆
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,这时D1,D2 都被点ss7嘉泰姆
亮。ss7嘉泰姆
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解决方案：ss7嘉泰姆
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,ss7嘉泰姆
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2、串联二极管如图（14）所示。ss7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。ss7嘉泰姆

七、通信时序与数据传输

7.1 地址自动增加模式

适用于连续写入多字节数据，效率高。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,最多 16BYTE,数据传送完毕才将“STB”置高。ss7嘉泰姆
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Command1: 设置数据命令ss7嘉泰姆
Command2: 设置显示地址ss7嘉泰姆
Data1～n: 传输显示数据至Command2 地址和后面的地址内（最多 16bytes）ss7嘉泰姆
Command3: 显示控制命令ss7嘉泰姆

7.2 固定地址模式

适用于随机地址写入，灵活性高。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”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,ss7嘉泰姆
最多 16BYTE数据传送完毕,“STB”置高。ss7嘉泰姆
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Command1: 设置数据命令ss7嘉泰姆
Command2: 设置显示地址 1ss7嘉泰姆
Data1: 传输显示数据 1 至Command2 地址内ss7嘉泰姆
Command3: 设置显示地址 2ss7嘉泰姆
Data2: 传输显示数据 2 至Command3 地址内ss7嘉泰姆
Command4: 显示控制命令ss7嘉泰姆

7.3 读键时序

发送读键命令后，连续读取4字节键值数据。ss7嘉泰姆
ss7嘉泰姆
Command1: 设置读按键命令ss7嘉泰姆
Data1～4:读取按键数据ss7嘉泰姆
7.4.串行数据传输格式：ss7嘉泰姆
读取和接收 1 个BIT都在时钟的上升沿操作。ss7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ss7嘉泰姆
待时间Twait(最小 2μS)。具体参数见时序特性表。ss7嘉泰姆
7.5.采用地址自动加一和固定地址方式的程序设计流程图：ss7嘉泰姆
      7.5.1)采用地址自动加一程序设计流程图：ss7嘉泰姆

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7.5.1)采用固定地址的程序设计流程图：ss7嘉泰姆
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八、应用电路设计建议

8.1.共阴数码管电路：SEG直接驱动LED阳极，GRID驱动阴极；ss7嘉泰姆
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8.2.共阳数码管电路：需外接PNP三极管或使用共阳驱动电路；ss7嘉泰姆
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8.2.滤波电容：VDD与GND之间应就近放置100μF和104电容；ss7嘉泰姆

8.3.通信线滤波：DIO、CLK、STB线可串联100pF电容抗干扰；ss7嘉泰姆

8.4.供电建议：使用5V电源以保证蓝光LED（3V压降）正常驱动。ss7嘉泰姆

九、电气参数摘要

9.1.极限参数（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 ～ +85

℃

储存温度

Tstg

-65 ～+150

℃

9.2.正常工作范围（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

-

9.3.电气特性（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

SEG驱动拉电流

Ioh1

20

25

40

mA

SGE1～SEG10 Vo = VDD-2V

Ioh2

20

30

50

mA

SGE1～SEG10 Vo = VDD-3V

GRID驱动灌电流

IOL1

80

140

-

mA

GRID1-GRID8 Vo=0.3V

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

0.7ss7嘉泰姆 VDD

-

V

CLK，DI0，STB

低电平输入电压

VIL

-

-

0.3ss7嘉泰姆 VDD

V

CLK，DI0，STB

滞后电压

VH

-

0.35

-

V

CLK，DI0，STB

动态电流损耗

IDDdyn

-

-

5

mA

无负载，显示关

9.4.开关特性（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
传输延迟时间																tPLZ								-								-					300								ns										CLK → DIOss7嘉泰姆 CL = 15pF, RL = 10K Ω
																tPZL								-								-					100								ns
上升时间																TTZH 1								-								-					2								μs										CL = 300p F							SEG1～SEG10
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										-

9.5.时序特性（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↓

9.6.时序波形图：ss7嘉泰姆

十、封装信息

        芯片采用SOP28封装，尺寸符合行业标准，适合自动化贴片生产。ss7嘉泰姆

十一、结语

CXLE88147N以其高度集成、灵活的控制能力和广泛的适用性，成为LED显示与键盘控制领域的理想选择。通过合理的设计与配置，可大幅提升产品的显示效果与交互体验。开发者可参考本文提供的电路设计与指令说明，快速实现产品开发与调试。ss7嘉泰姆

如需进一步了解详细时序图、封装尺寸或应用案例，可联系技术支持或查阅官方数据手册。ss7嘉泰姆

十二、相关芯片选择指南                      更多同类产品.....ss7嘉泰姆

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