LED驱动控制专用电路TM1628
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V1.1
一、概述
TM1628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IC,内部集成有MCU数
字接口、数据锁存器、LED驱动、键盘扫描等电路。本产品质量可靠、稳定性好、抗干扰能力强。
主要适用于家电设备(智能热水器、微波炉、洗衣机、空调、电磁炉)、机顶盒、电子称、智能电
表等数码管或LED显示设备。
二、特性说明
?采用CMOS工艺
?多种显示模式（10段×7位～13段×4位）
?最大支持矩阵按键10×2
?辉度调节电路（8级占空比可调）
?串行接口（CLK,STB,DIO）
?振荡方式：内置RC振荡
?内置上电复位电路
?内置数据锁存电路
?抗干扰能力强
?封装形式：SOP28
三、管脚定义：
8
21
K2
7
22
K1
6
23
STB
5
24
CLK
4
25
3
26
DIO
2
27
NC
1
28
VDD
GRID4
GRID3
GND
GRID2
GRID1
GND
GND
SEG6/KS6
SEG5/KS5
SEG4/KS4
SEG3/KS3
SEG2/KS2
SEG1/KS1
VDD
KS9/SEG9
KS10/SEG10
GRID7/SEG12
GRID6/SEG13
KS8/SEG8
GRID5/SEG14
15
16
17
18
19
20
14
13
12
11
10
9
TM1628
(TOPVIEW)
SEG7/KS7
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V1.1
四、管脚功能定义：
符号管脚名称管脚号说明
NC空脚1内部无连线
DIO数据输出输入2
在时钟上升沿输入串行数据,从低位
开始。在时钟下降沿输出串行数据,从
低位开始。输出时为P管开漏输出
CLK时钟输入3在上升沿读取串行数据,下降沿输出数据
STB片选输入4
在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
K1～K2键扫信号输入5～6输入该脚的数据在显示周期结束后被锁存
SGE1/KS1～
SEG10/KS10输出（段）
8～17
段输出（也用作键扫描输出）,P管开
漏输出
GRID1～GRID4输出（位）27～2624～23位输出,N管开漏输出
SEG12/DRID7～
SEG14/GRID5输出（段/位）20～18段/位复用输出,只能选段或位输出
VDD逻辑电源7、21接电源正
GND逻辑地28、25、22接系统地
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V1.1
五、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指令。经过译码,取最高B7、B6两位比特位以区别不同的指令。
B7B6指令
00显示模式命令设置
01数据命令设置
10显示控制命令设置
11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）。
(1)显示模式命令设置：
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
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10
段。
MSBLSB
B7B6B5B4B3B2B1B0显示模式
00
无关项,填0
004位13段
00015位12段
00106位11段
00117位10段
(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。
MSBLSB
B7B6B5B4B3B2B1B0功能说明
01
无关项,
填0
00数据读写模式
设置
写数据到显示寄存器
0110读键扫数据
010地址增加模式
设置
自动地址增加
011固定地址
010测试模式设置
（内部使用）
普通模式
011测试模式
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(3)显示控制命令设置：
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。
MSBLSB
B7B6B5B4B3B2B1B0功能说明
10
无关项,
填0
000
消光数量设置
设置脉冲宽度为1/16
10001设置脉冲宽度为2/16
10010设置脉冲宽度为4/16
10011设置脉冲宽度为10/16
10100设置脉冲宽度为11/16
10101设置脉冲宽度为12/16
10110设置脉冲宽度为13/16
10111设置脉冲宽度为14/16
100显示开关设置显示关
101显示开
(4)地址命令设置：
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
略,直到有效地址被设定。上电时,地址默认设为00H。
MSBLSB
B7B6B5B4B3B2B1B0显示地址
11
无关项,
填0
000000H
11000101H
11001002H
11001103H
11010004H
11010105H
11011006H
11011107H
11100008H
11100109H
1110100AH
1110110BH
1111000CH
1111010DH
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六、显示寄存器地址：
该寄存器存储通过串行接口接收从外部器件传送到TM1628的数据,最多有效地址从00H-0DH共14字节单元,
分别与芯片SEG和GRID管脚对应,具体分配如图(2)：
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。
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
SEG8
SEG9
SEG10
X
SEG12
SEG13
SEG14
XX
xxHL（低四位）xxHU(高四位)xxHL(低四位)xxHU（高位）
B0B1B2B3B4B5B6B7B0B1B2B3B4B5B6B7
00HL00HU01HL01HUGRID1
02HL02HU03HL03HUGRID2
04HL04HU05HL05HUGRID3
06HL06HU07HL07HUGRID4
08HL08HU09HL09HUGRID5
0AHL0AHU0BHL0BHUGRID6
0CHL0CHU0DHL0DHUGRID7
图（2）
▲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,
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
（00H-0DH）中全部写入数据0x00。
七、显示：
1、驱动共阴数码管：
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
SEG8
GRID1
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
dp
dp
com
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
SEG8
GRID1
图（7）
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
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。
SEG8SEG7SEG6SEG5SEG4SEG3SEG2SEG1
00111111GRID1(00H)
B7B6B5B4B3B2B1B0
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2、驱动共阳极数码管：
GRID1
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
com
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
SEG1
GRID2
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
SEG1
图（8）
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00H(GRID1)、02H(GRID2)、
04H(GRID3)、06H(GRID4)、08H(GRID5)、0AH(GRID6)里面分别写数据01H,其余的地址0CH(GRID7)单元全部写数
据00H。每一个SEG1-SEG8对应的数据如下表格。
SEG8SEG7SEG6SEG5SEG4SEG3SEG2SEG1
00000001GRID1(00H)
00000001GRID2(02H)
00000001GRID3(04H)
00000001GRID4(06H)
00000001GRID5(08H)
00000001GRID6(0AH)
00000000GRID7(0CH)
B7B6B5B4B3B2B1B0
▲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
可反接。
八、键扫描和键扫数据寄存器：
该芯片最大支持的键扫矩阵为10×2bit,如下所示：
K
S
1
K
S
2
K
S
3
K
S
4
K
S
5
K
S
6
K
S
7
K
S
8
K
S
9
K
S
1
0
K1
K2
图（3）
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
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。
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V1.1
B0B1B2B3B4B5B6B7
K1K2XK1K2XXX
KS1KS200BYTE1
KS3KS400BYTE2
KS5KS600BYTE3
KS7KS800BYTE4
KS9KS1000BYTE5
图（4）
▲注意：1、TM1628最多可以读5个字节,不允许多读。
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
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。
九、按键：
（1）按键扫描：键扫描由TM1628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
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
的那个按键的键值。
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）：
SEG1/KS1
SEG2/KS2
SEG3/KS3
SEG9/KS9
SEG10/KS10
SEG8/KS8
66us
528us
4ms
4ms
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
图（10）
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
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
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5
个字节的按键数据时,相应的BIT位会被置高。
▲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。
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V1.1
（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,
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
时D1,D2都被点亮。
S1
S2
1D11D2
GRID1
SGE1/KS1
SGE2/KS2
K1
图（12）
解决方案：
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,
1D11D2
S2
S1SGE1/KS1
GRID1GRID2K1K2
图（13）
2、串联二极管如图（14）所示。
S1
S2
1D11D2
GRID1
SGE1/KS1
SGE2/KS2
K1
图（14）
▲注意:建议使用同一个KS不同的K键作为复合按键。
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V1.1
十、串行数据传输格式：
读取和接收1个BIT都在时钟的上升沿操作。
数据接收（写数据）
B0B1B2B3B4B5B6B7
CLK
DIO
STB
图（5）
数据读取（读数据）
CLK
STB
B0B1B2B3B4B5B6B7B0B1B2B3B4
Twait
DIO
发读按键命令读取按键数据
图（6）
▲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
待时间Twait(最小2μS)。具体参数见时序特性表。
十一、应用时串行数据的传输：
（1）地址增加模式
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14BYTE,数据传送完毕才将“STB”置高。
CLK
DIO
STB
Command1Command2Command3
Command4
Data1Data2Datan
```````
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（最多14bytes）
Command4:显示控制命令
（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,
最多14BYTE数据传送完毕,“STB”置高。
CLK
DIO
STB
Command1Command2Command3Command4Data1Data2Command5
```````
Command1:设置显示模式
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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
（3）读按键时序
CLK
DIO
STB
Command1Data1Data2Data3Data4Data5
Command1:设置读按键命令
Data1～5:读取按键数据
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V1.1
（4）采用地址自动加一和固定地址方式的程序设计流程图：
采用自动地址加一的程序设计流程图：
开始
初始化
设置显示模
式（03H）
设置写显存的数据命令，
采用地址自动加1（40H）
设置起始地
址（0C0H）
传送数据
14BYTE数据
传送完毕了？
传显示控制命令设置脉
冲宽度11/16（8CH）
设置读键数据
命令（42H）
读1BTYE内
容
将按键值存放在
MCU的寄存器中
读完5BYTE
吗？
有按键被按
下吗？
按键处理程
序
结束
No
Y
e
s
No
Y
e
s
Y
e
s
No
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V1.1
采用固定地址的程序设计流程图：
开始
初始化
设置显示模
式（03H）
设置写显存的数据命令
采用固定地址（44H）
设置地址
（0C0H）
传送1BYTE
数据
传显示控制命令设置
脉冲宽度11/16（8CH）
设置读键数据
命令（42H）
读1BTYE内
容
将按键值存放在
MCU的寄存器中
读完5
BYTE吗？
有按键被按
下吗？
按键处理程
序
结束
重新设置地
址（0C1H）
传送1BYTE
数据
……传完所
有的数据
No
Y
e
s
Y
e
s
No
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V1.1
十二、应用电路：
TM1628驱动共阴数码屏硬件电路图（18）
R1
10K
R2
10K
R3
10K
VCC
NC
DIO
CLK
STB
K1
K2
VDD
SEG1/KS1
SEG2/KS2
SEG3/KS3
SEG4/KS4
SEG5/KS5
SEG6/KS6
SEG7/KS7SEG8/KS8
SGE9/KS9
SEG10/KS10
SEG12/GRID7
SEG13/GRID6
SEG14/GRID5
VDD
GND
GRID4
GRID3
GND
GRID2
GRID1
GND
TM1628
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
GRID3
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
GRID2
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
GRID1
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
GRID7
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
GRID6
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
GRID5
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
GRID4
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG8
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
SEG8
SEG9
SEG10
GND
100P
100P100P
GND
VCC
100uF
104
GND
1
2
M
C
U
接
口
DIO
STB
CLK
VCC
SEG8
SEG9
SEG10
SEG8
SEG8SEG8
SEG8
dp
dpdp
dp
dp
dp
dp
SEG8
dp
dpdp
dp
dp
dp
dp
SEG8
3
VCC
SEG7
C1C2
C3
图（18）
LED驱动控制专用电路TM1628
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V1.1
TM1628驱动共阳数码屏硬件电路图（19）
NC
DIO
CLK
STB
K1
K2
VDD
SEG1/KS1
SEG2/KS2
SEG3/KS3
SEG4/KS4
SEG5/KS5
SEG6/KS6
SEG8/KS8
SGE9/KS9
SEG10/KS10
SEG12/GRID7
SEG13/GRID6
SEG14/GRID5
VDD
GND
GRID4
GRID3
GND
GRID2
GRID1
GND
TM1628
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG8
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
SEG8
SEG9
SEG10
GND
100P
100P100P
GND
VCC
100
uF
104
GND
1
2
3
M
C
U
接
口
DIO
STB
CLK
SEG9
SEG10
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
a
bf
c
g
d
e
a
b
c
d
e
f
g
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
GRID5
GRID6
GRID7
SEG1
SEG2
SEG3SEG4
SEG5
SEG6SEG7SEG8
SEG9
SEG10
VCC
VCC
SEG7/KS7
SEG7
R1
10K
R2
10K
R3
10K
VCC
图（19）
▲注意：1、VDD、GND之间滤波电容在PCB板布线应尽量靠近TM1628芯片放置,加强滤波效果。
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。
3、因蓝光数码管的导通压降压约为3V,因此TM1628供电应选用5V。
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V1.1
十三、电气参数：
极限参数（Ta=25℃,Vss=0V）
参数符号范围单位
逻辑电源电压VDD-0.5～+7.0V
逻辑输入电压VI1-0.5～VDD+0.5V
LEDSEG驱动输出电流IO1-50mA
LEDGRID驱动输出电流IO2+200mA
功率损耗PD400mW
工作温度Topt-40～+80℃
储存温度Tstg-65～+150℃
正常工作范围（Ta=-20～+80℃,Vss=0V）
参数符号最小典型最大单位测试条件
逻辑电源电压VDD5V-
高电平输入电压VIH0.7VDD-VDDV-
低电平输入电压VIL0-0.3VDDV-
LED驱动控制专用电路TM1628
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-16-
V1.1
电气特性（Ta=-20～+80℃,VDD=5V,VSS=0V）
参数符号最小典型最大单位测试条件
高电平输出电流Ioh1203560mASEG1～SEG10,Vo=VDD-3V
低电平输入电流IOL80120-mAGRID1～GRID7Vo=0.3V
低电平输出电流Idout3--mAVo=0.4V,Dout
高电平输出电流容
许量Itolsg--5%
Vo=VDD–3V,
SEG1～SEG10
高电平输入电压VIH0.7VDD-VCLK,DIO,STB
低电平输入电压VIL--0.3VDDVCLK,DIO,STB
开关特性（Ta=-20～+80℃,VDD=5V）
参数符号最小典型最大单位测试条件
传输延迟时间
tPLZ
--300nsCLK→DOUT
tPZL
--100nsCL=15pF,RL=10KΩ
上升时间
tTZH1--2μs
CL=
300pF
SEG1～SEG10
tTZH2--0.5μs
GRID1～GRID4
SEG12/GRID7～
SEG14/GRID5
下降时间tTHZ
--1.5μsCL=300pF,SEGn,GRIDn
最大输入时钟频
率Fmax--1MHz占空比50%
输入电容CI--15pF-
LED驱动控制专用电路TM1628
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V1.1
时序特性（Ta=-20～+80℃,VDD=5V）
参数符号最小典型最大单位测试条件
时钟脉冲宽度PWCLK500--ns-
选通脉冲宽度PWSTB1--μs-
数据建立时间tSETUP100--ns-
数据保持时间tHOLD100--ns-
CLK→STB时间tCLK-STB1--μsCLK↑→STB↑
时序波形图：
LED驱动控制专用电路TM1628
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V1.1
十四、IC封装示意图：
SOP28的封装尺寸：
e
b
D
E
E1
A1
A2A
L
C
θ
Allspecsandapplicationsshownabovesubjecttochangewithoutpriornotice.
(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。)
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