芯海科技成立于2003年9月，是一家集感知、計(jì)算、控制、連接于一體的全信號(hào)鏈集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。專注于高精度ADC、高可靠性MCU、測(cè)量算法以及AIoT一站式解決方案的研發(fā)設(shè)計(jì)。

數(shù)碼管，也常被稱為輝光管，是一種電子發(fā)光設(shè)備。它通過向其不同管腳輸入特定的電流使其發(fā)光，從而顯示出數(shù)字或符號(hào)，常用于顯示如時(shí)間、日期、溫度等參數(shù)。由于數(shù)碼管具有響應(yīng)時(shí)間短，高頻特性好，單色性好，亮度高等特性，同時(shí)具備相對(duì)較低的價(jià)格和簡(jiǎn)單的操作性，在各種小型家用電器、個(gè)人護(hù)理等產(chǎn)品中擁有廣泛應(yīng)用。



數(shù)碼管的亮度受驅(qū)動(dòng)電流和電壓的影響。個(gè)護(hù)、電子煙等消費(fèi)電子和部分小家電產(chǎn)品通常采用電池供電，如果沒有使用穩(wěn)壓芯片，芯片的電壓不穩(wěn)定性會(huì)導(dǎo)致數(shù)碼管亮度出現(xiàn)不均勻，將影響顯示效果和用戶體驗(yàn)。此外，驅(qū)動(dòng)電流一致性不好，也會(huì)導(dǎo)致數(shù)碼管亮度不均。針對(duì)上述痛點(diǎn)，芯海科技CSU38F20是一款集成恒流LED驅(qū)動(dòng)模塊、電荷泵和12-bit ADC的8位Flash MCU，適用于各種數(shù)碼管控制應(yīng)用。該芯片集成LED驅(qū)動(dòng)，能夠有效提供穩(wěn)定的電流供應(yīng)。優(yōu)秀的電荷泵功率管理能力，可確保數(shù)碼管的穩(wěn)定性和亮度，確保各類應(yīng)用場(chǎng)景中的效果均勻。同時(shí)12位ADC能夠?yàn)閿?shù)碼顯示設(shè)備提供高精度、高性能的處理結(jié)果。此外，CSU38F20在控制數(shù)碼管的同時(shí)，還可通過對(duì)電源的管理和合理功耗設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)更節(jié)能效果，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。靈活的Flash編程控制，便于終端客戶進(jìn)行靈活的定制化應(yīng)用開發(fā)。

01

CSU38F20的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

· 集成LED恒流驅(qū)動(dòng)，保障亮度穩(wěn)定性和一致性CSU38F20的LED 驅(qū)動(dòng)模塊集成了恒流源，并以正反推方式驅(qū)動(dòng)LED。它有8 個(gè)LED 驅(qū)動(dòng)口，最多可以驅(qū)動(dòng)56 個(gè)LED。當(dāng)LED0~LED7 作為L(zhǎng)ED_SEG 時(shí)，它們的驅(qū)動(dòng)電流為8/10/12/14mA,可調(diào)且不受供電電壓影響，以保障供電電壓變化時(shí)的數(shù)碼管亮度穩(wěn)定。同時(shí)，LED驅(qū)動(dòng)電流在出廠前經(jīng)過逐片校準(zhǔn)，確保不同LED燈珠亮度一致。

LED正反推連

接示意圖· 自帶電荷泵，改善低壓顯示效果以目前最流行的白光和藍(lán)光LED為例，2.8V以上才能點(diǎn)亮，3.2V以上才能保證比較好的顯示效果。但在大負(fù)載應(yīng)用中，鋰電池有效工作電壓可能會(huì)低至3.0V，磷酸鐵鋰電池的工作電壓更會(huì)低于3.0V，LED的顯示效果難以保證。為解決此問題，CSU38F20集成了電荷泵（charge pump）功能。電荷泵是一種直流-直流轉(zhuǎn)換器，利用電容器為儲(chǔ)能元件，可產(chǎn)生的輸出電壓比輸入電壓大。CSU38F20電荷泵支持兩檔驅(qū)動(dòng)能力選擇，支持的最高時(shí)鐘頻率為1MHZ，且電荷泵有3.2V、3.4V、3.6V、3.8V四檔電壓選擇。豐富的電荷泵配置和1.8~5.5V寬電壓使CSU38F20對(duì)于干電池、鎳氫電池、磷酸鐵鋰電池、鋰電池等電池類型都具有極好的適應(yīng)性。· 豐富的LED驅(qū)動(dòng)配置，支持豐富特效LED模塊支持自動(dòng)掃描和手動(dòng)掃描模式，最高掃描頻率為488HZ，并支持32檔掃描占空比設(shè)置。這些豐富的LED驅(qū)動(dòng)配置，不僅僅使得CSU38F20能夠良好地適應(yīng)不同規(guī)格的數(shù)碼管，同時(shí)也有助于實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的數(shù)碼管燈效控制。相比軟件驅(qū)動(dòng)，自動(dòng)掃描可以支持整體漸亮漸滅、部分呼吸燈等復(fù)雜效果。

02

CSU38F20控制數(shù)碼管的應(yīng)用效果

目前，芯海科技的CSU38F20在控制數(shù)碼管顯示效果方面具有深厚的應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。以下是CSU38F20在個(gè)護(hù)設(shè)備的顯示系統(tǒng)上已有成熟的應(yīng)用實(shí)例。如圖所示，數(shù)碼管數(shù)字部分被用于實(shí)時(shí)顯示剩余的電池電量，并且以分時(shí)掃描的方式呈現(xiàn)。同時(shí)，數(shù)碼管的其他符號(hào)常亮來顯示終端設(shè)備的充電狀態(tài)。

數(shù)碼管顯示DEMO當(dāng)前，個(gè)護(hù)與小型家電行業(yè)正在快速發(fā)展，市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。伴隨著是技術(shù)水平的進(jìn)步和新技術(shù)、新產(chǎn)品的推出，這些都越來越注重滿足新一代消費(fèi)者對(duì)使用體驗(yàn)的要求。在這個(gè)動(dòng)態(tài)的環(huán)境中，芯海科技憑藉“模擬信號(hào)鏈+MCU”雙平臺(tái)驅(qū)動(dòng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和豐富經(jīng)驗(yàn)，以及長(zhǎng)期以來的行業(yè)先發(fā)地位，始終以滿足客戶需求為導(dǎo)向，深度挖掘和適應(yīng)小型家電和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品等細(xì)分市場(chǎng)的特殊需求，運(yùn)用前沿技術(shù)，持續(xù)推出更優(yōu)質(zhì)、更高效的芯片產(chǎn)品，以推動(dòng)行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，提升用戶體驗(yàn)。