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细微处见真章|芯海科技CSU38F20提升数码管显示效果

2023-08-16

数码管，也常被称为辉光管，是一种电子发光设备。它通过向其不同管脚输入特定的电流使其发光，从而显示出数字或符号，常用于显示如时间、日期、温度等参数。由于数码管具有响应时间短，高频特性好，单色性好，亮度高等特性，同时具备相对较低的价格和简单的操作性，在各种小型家用电器、个人护理等产品中拥有广泛应用。

数码管的亮度受驱动电流和电压的影响。个护、电子烟等消费电子和部分小家电产品通常采用电池供电，如果没有使用稳压芯片，芯片的电压不稳定性会导致数码管亮度出现不均匀，将影响显示效果和用户体验。此外，驱动电流一致性不好，也会导致数码管亮度不均。

针对上述痛点，芯海科技CSU38F20是一款集成恒流LED驱动模块、电荷泵和12-bit ADC的8位Flash MCU，适用于各种数码管控制应用。该芯片集成LED驱动，能够有效提供稳定的电流供应。优秀的电荷泵功率管理能力，可确保数码管的稳定性和亮度，确保各类应用场景中的效果均匀。同时12位ADC能够为数码显示设备提供高精度、高性能的处理结果。

此外，CSU38F20在控制数码管的同时，还可通过对电源的管理和合理功耗设计，实现更节能效果，延长产品的使用寿命。灵活的Flash编程控制，便于终端客户进行灵活的定制化应用开发。

CSU38F20的产品优势

· 集成LED恒流驱动，保障亮度稳定性和一致性

CSU38F20的LED 驱动模块集成了恒流源，并以正反推方式驱动LED。它有8 个LED 驱动口，最多可以驱动56 个LED。当LED0~LED7 作为LED_SEG 时，它们的驱动电流为8/10/12/14mA,可调且不受供电电压影响，以保障供电电压变化时的数码管亮度稳定。同时，LED驱动电流在出厂前经过逐片校准，确保不同LED灯珠亮度一致。

LED正反推连接示意图

· 自带电荷泵，改善低压显示效果

以目前最流行的白光和蓝光LED为例，2.8V以上才能点亮，3.2V以上才能保证比较好的显示效果。但在大负载应用中，锂电池有效工作电压可能会低至3.0V，磷酸铁锂电池的工作电压更会低于3.0V，LED的显示效果难以保证。

为解决此问题，CSU38F20集成了电荷泵（charge pump）功能。电荷泵是一种直流-直流转换器，利用电容器为储能元件，可产生的输出电压比输入电压大。CSU38F20电荷泵支持两档驱动能力选择，支持的最高时钟频率为1MHZ，且电荷泵有3.2V、3.4V、3.6V、3.8V四档电压选择。丰富的电荷泵配置和1.8~5.5V宽电压使CSU38F20对于干电池、镍氢电池、磷酸铁锂电池、锂电池等电池类型都具有极好的适应性。

· 丰富的LED驱动配置，支持丰富特效

LED模块支持自动扫描和手动扫描模式，最高扫描频率为488HZ，并支持32档扫描占空比设置。这些丰富的LED驱动配置，不仅仅使得CSU38F20能够良好地适应不同规格的数码管，同时也有助于实现较为复杂的数码管灯效控制。相比软件驱动，自动扫描可以支持整体渐亮渐灭、部分呼吸灯等复杂效果。

CSU38F20控制数码管的应用效果

目前，芯海科技的CSU38F20在控制数码管显示效果方面具有深厚的应用实践经验。

以下是CSU38F20在个护设备的显示系统上已有成熟的应用实例。如图所示，数码管数字部分被用于实时显示剩余的电池电量，并且以分时扫描的方式呈现。同时，数码管的其他符号常亮来显示终端设备的充电状态。

数码管显示DEMO

当前，个护与小型家电行业正在快速发展，市场规模持续扩大。伴随着是技术水平的进步和新技术、新产品的推出，这些都越来越注重满足新一代消费者对使用体验的要求。

在这个动态的环境中，芯海科技凭藉“模拟信号链+MCU”双平台驱动的技术优势和丰富经验，以及长期以来的行业先发地位，始终以满足客户需求为导向，深度挖掘和适应小型家电和个人护理产品等细分市场的特殊需求，运用前沿技术，持续推出更优质、更高效的芯片产品，以推动行业的创新发展，提升用户体验。

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