➤01 CH451S

数码管驱动及键盘控制芯片 CH451 CH451 是一个整合了数码管显示驱动和键盘扫描控制以及μP 监控的多功能外围芯片。CH451 内置 RC 振荡电路，可以动态驱动 8 位数码管或者 64 只 LED 发光管，具有 BCD 译码、闪烁、移位等功能；同时还可以进行 64 键的键盘扫描；CH451 通过可以级联的串行接口与单片机等交换数据；并且提供上电复位和看门狗等监控功能。

▲ CH451S 芯片和使用功能框图

1.特点

● 内置大电流驱动级，段电流不小于 25mA，字电流不小于 150mA。
● 动态显示扫描控制，直接驱动 8 位数码管或者 64 只发光管 LED。
● 可选数码管的段与数据位相对应的不译码方式或者 BCD 译码方式。
● 数码管的字数据左移、右移、左循环、右循环。
● 各数码管数字独立闪烁控制。
● 任意段位寻址，独立控制各个 LED 或者各数码管的各个段的亮与灭。
● 通过占空比设定提供 16 级亮度控制。
● 支持段电流上限调整，可以省去所有限流电阻。
● 扫描极限控制，支持 1 到 8 个数码管，只为有效数码管分配扫描时间。

▲ CH451的管脚声明

➤02 点阵模块

1.模块引脚

▲ 双LED点阵模块

▲ 模块接口定义

2.测试MCU

使用 ATMEGA328实验电路板 来对于上述模块进行测试。

(1) 实验板原理图

▲ ATMEGA328的实验板

(2) 实验关节配置

IO1 IO2 IO3
PB1 PB2 PB3
LOAD DIN DCLK

在面包板上搭建的测试电路板：

➤03 软件开发

1.开发软件1

▲ 设置ImageCraftIDE ICCAVR开发环节

2.CH451底层模块

建立CH451.H、CH451.C的文件。来实现对于CH451的操作。

▲ CH451的命令集合

3.软件测试

if(++nShowCount >= 10) {nShowCount = 0;ucChar ++;if(ucChar >= 0x80) {ucChar = 0;CH451Clear2();}CH451Bit12(ucChar);
}

▲ 测试LED亮度

➤04 模块代码

/*
**==============================================================================
** CH451.C:             -- by Dr. ZhuoQing, 2020-11-13
**
**==============================================================================
*/#include <iom328pv.h>
#include <macros.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "m328.h"
#include "iccavr_port.h"
//------------------------------------------------------------------------------
#define CH451_GLOBALS        1              // Define the global variables
#include "CH451.H"//------------------------------------------------------------------------------
void CH451Init(void) {ON(CH451_LOAD);ON(CH451_DIN);ON(CH451_DCLK);OUT(CH451_LOAD);OUT(CH451_DIN);OUT(CH451_DCLK);OFF(CH451_DIN);                         // Output Low pulse set ON(CH451_DIN);CH451OutCmd2(0x401, 0x401);             // Set the system argument//     CH451Clear2();
}//------------------------------------------------------------------------------
void CH451_Delay(unsigned int nDelay) {while(--nDelay);
}//------------------------------------------------------------------------------
void CH451OutCmd(unsigned int nCmd) {unsigned int nMask;unsigned char i;nMask = 0x1;for(i = 0; i < 12; i ++) {if(nCmd & nMask) ON(CH451_DIN);else OFF(CH451_DIN);OFF(CH451_DCLK);ON(CH451_DCLK);nMask <<= 1;}OFF(CH451_LOAD);ON(CH451_LOAD);ON(CH451_DIN);
}//------------------------------------------------------------------------------
void CH451OutCmd2(unsigned int nCmd1, unsigned int nCmd2) {unsigned int nMask;unsigned char i;nMask = 0x1;for(i = 0; i < 12; i ++) {if(nCmd1 & nMask) ON(CH451_DIN);else OFF(CH451_DIN);OFF(CH451_DCLK);ON(CH451_DCLK);nMask <<= 1;}nMask = 0x1;for(i = 0; i < 12; i ++) {if(nCmd2 & nMask) ON(CH451_DIN);else OFF(CH451_DIN);OFF(CH451_DCLK);ON(CH451_DCLK);nMask <<= 1;}OFF(CH451_LOAD);ON(CH451_LOAD);ON(CH451_DIN);
}//------------------------------------------------------------------------------
void CH451Data(unsigned char ucData, unsigned char ucDig) {unsigned int nData;nData = ucDig & 0xf;nData = (nData << 8) | ucData;CH451OutCmd(nData);
}void CH451Data2(unsigned char ucData1, unsigned char ucDig1,unsigned char ucData2, unsigned char ucDig2) {unsigned int nData1, nData2;nData1 = (ucDig1 & 0xf) | 0x8;nData1 = (nData1 << 8) | ucData1;                    nData2 = (ucDig2 & 0xf) | 0x8;nData2 = (nData2 << 8) | ucData2;                    CH451OutCmd2(nData1, nData2);
}//--------------------------------------------------------------
void CH451Clear2(void) {unsigned char i;unsigned int nData;for(i = 0; i < 8; i ++) {nData = (i | 0x8);nData <<= 8;CH451OutCmd2(nData, nData);}}void CH451Bit02(unsigned char ucBit) {unsigned int nData1, nData2;nData1 = 0x0;nData2 = 0x0;if(ucBit & 0x40) {nData2 = 0x180 | (ucBit & 0x3f);} else {nData1 = 0x180 | (ucBit & 0x3f);}CH451OutCmd2(nData1, nData2);}void CH451Bit12(unsigned char ucBit) {unsigned int nData1, nData2;nData1 = 0x0;nData2 = 0x0;if(ucBit & 0x40) {nData2 = 0x1C0 | (ucBit & 0x3f);} else {nData1 = 0x1C0 | (ucBit & 0x3f);}CH451OutCmd2(nData1, nData2);}//==============================================================================
//                END OF THE FILE : CH451.C
//------------------------------------------------------------------------------

/*
**==============================================================================
** CH451.H:            -- by Dr. ZhuoQing, 2020-11-13
**
**  Description:
**
**==============================================================================
*/
#ifndef __CH451__
#define __CH451__
//------------------------------------------------------------------------------
#ifdef CH451_GLOBALS
#define CH451_EXT
#else
#define CH451_EXT  extern
#endif // CH451_GLOBALS
//------------------------------------------------------------------------------
//==============================================================================
#define CH451_LOAD           B,1
#define CH451_DIN            B,3
#define CH451_DCLK           B,2void CH451_Delay(unsigned int nDelay);//------------------------------------------------------------------------------
void CH451Init(void);#define CH451_NOP            0x0000
#define CH451_BIT0           0x0180
#define CH451_BIT1           0x01C0
#define CH451_RESET          0x0201
#define CH451_SLEEP          0x0202
#define CH451_LMTC           0x02a0
#define CH451_SHIFT_LEFT     0x0300
#define CH451_SHIFT_RIGHT    0x0302
#define CH451_CIRCLE_LEFT    0x0301
#define CH451_CIRCLE_RIGHT   0x0303
#define CH451_ARG            0x0400          = // = BIT4:CKHF,3:DPLR,2:WDOG,1:KEYB,0:DISP
#define CH451_DISPLAY_ARG    0x0500          = //
#define CH451_FLASH          0x0600          = // = BIT7-0: = D7S
#define CH451_DATA0          0x0800
#define CH451_DATA1          0x0900
#define CH451_DATA2          0x0A00
#define CH451_DATA3          0x0B00
#define CH451_DATA4          0x0C00
#define CH451_DATA5          0x0D00
#define CH451_DATA6          0x0E00
#define CH451_DATA7          0x0F00
#define CH451_KEY            0x0700//------------------------------------------------------------------------------
void CH451OutCmd(unsigned int nCmd);
void CH451OutCmd2(unsigned int nCmd1, unsigned int nCmd2);//------------------------------------------------------------------------------
void CH451Data(unsigned char ucData, unsigned char ucDig);
void CH451Data2(unsigned char ucData1, unsigned char ucDig1,unsigned char ucData2, unsigned char ucDig2);//------------------------------------------------------------------------------
void CH451Clear2(void);
void CH451Bit02(unsigned char ucBit);
void CH451Bit12(unsigned char ucBit);//==============================================================================
//             END OF THE FILE : CH451.H
//------------------------------------------------------------------------------
#endif // __CH451__

➤※ 结论

测试了一块基于CH451的驱动的双LED点阵显示板的功能。可以用于未来试验应用。

■ 相关文献链接:

  • 数码管驱动及键盘控制芯片 CH451
  • ATMEGA328实验电路板

  1. 测试软件ICCAVR工程文件:Atmel\Research\2020\TestCH451U\main.c ↩︎

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