特点
• 工作电压 3.0-5.5V
• 内置 RC振荡器
• 10个SEG脚，4个GRID脚，3个可配置SEG/GRID复用脚
• SEG脚只能接LED阳极，GRID脚只能接LED阴极
• 10x2矩阵按键，支持多键同时按下（按键显示复用需硬件电路配合）
• 3线串行接口
• 8级整体亮度可调
• 内置显示RAM为14x8位
• 内置上电复位电路
• 抗干扰能力强
• 封装
SOP24(300mil)(15.40mm x 7.50mm PP=1.27mm)
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VK1668
13×4/12×5/11×6/10×7 LED显示驱动芯片
VK1668是一种带键盘扫描接口的数码管或点阵LED驱动控制专用芯片，内部集成有3线
串行接口、数据锁存器、LED 驱动、键盘扫描等电路。SEG脚接LED阳极，GRID脚接LED阴
极，可支持13SEGx4GRID、12SEGx5GRID、11SEGx6GRID、10SEGx7GRID的点阵LED显示
面板，最大支持10x2按键。适用于要求可靠、稳定和抗干扰能力强的产品。
1 概述
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2 管脚定义
2.1 VK1668 SOP24管脚图
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12 13
14
DIO
CLK
STB
K1
K2
VDD
SEG1/KS1
SOP24
TOP VIEW
GRID1
GRID2
VSS
GRID3
GRID4
SEG14/GRID5
SEG13/GRID6
SEG12/GRID7
SEG10/KS10
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
SEG2/KS2
SEG3/KS3
SEG4/KS4
SEG5/KS5
SEG6/KS6
SEG9/KS9
SEG8/KS8
SEG7/KS7
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2.2 VK1668 SOP24管脚列表
脚位
1
输入/输出
DIO
管脚名称 功能描述
2
输出
双向数据（NMOS开漏），数据从低位开始输入/输出。
在时钟上升沿读DIO脚数据到显示RAM，在时钟下降沿输出数据到到DIO脚。
3 输入
时钟信号，在上升沿读DIO脚数据到显示RAM，下降沿输出数据到DIO脚。
4,5 输入
STB 片选信号，高电平禁止，低电平使能。
7-16
K1，K2 按键扫描输入，按键信号在显示周期结束后被锁存。
输出
22 GND 电源负 电源负。
20，21
23，24
输出 LED位输出（N管开漏）。
GRID4-
GRID1
LED段输出（P管开漏）；按键扫描输出。
6 电源正
LED段/位复用输出，通过软件配置为段输出或者位输出。
SEG12/GRID7-
SEG14/GRID5
输入/输出
CLK 输入
SEG1/KS1-
SEG10/KS10
17,18,
19
VDD 电源正。
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3 功能说明
3.1 功能框图
STB
CLK
DIO
VDD
VSS
K1
K2
控制和时序电路
按键扫描电路
LED 驱动输出电路/
按键扫描输出电路
显示RAM
GRID1
GRID4
SEG14/GRID5
SEG12/GRID7
SEG10/KS10
SEG1/KS1
8级亮度调节
～
～
～
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3.2 显示RAM-存储结构
静态显示存储器（RAM）结构为14×8位，存储所显示的数据。RAM的内容直接映射成LED
驱动器的显示内容，显示地址为0xC0-0xCD，共14个显示单元。如果要打开/关闭某个LED，只需把
对应的显示RAM位置1或者清0，例如控制SEG1脚和GRID1脚驱动的LED1亮灭，只需把对应的显示
RAM（地址0xC0）的bit0位置1或者清0。应用中没有使用的SEG脚对应的RAM位清0。
RAM中的内容映射至LED的过程如下表所示：
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
┊
GRID7
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 X X SEG14 SEG13 SEG12 X SEG10 SEG9
地址
0xC1
0xC3
0xC5
0xC7
0xCD
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
地址
0xC0
0xC2
0xC4
0xC6
0xCC
GRID1
GRID2
GRID3
GRID4
┊
GRID7
SEG8 SEG7 SEG6 SEG5 SEG4 SEG3 SEG2 SEG1
位 位
段 段
┊ ┊ ┊ ┊
说明：
芯片显示RAM在上电瞬间其内部保存的值可能是随机的，建议客户对显示RAM进行一次上电
清零，即上电后向14字节显示RAM(地址0xC0-0xCD）中全部写入数据0x00。
SEG脚只能接LED阳极，GRID脚只能接LED阴极 ，不可反接。
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按键键扫描由硬件自动完成，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。
主机发送读按键命令后，开始顺序读取5字节的按键数据，读按键数据从低位开始输
出，某个按键按下时，其对应的按键数据字节内的bit位置1。
按键和对应的按键数据如下图：
KS10 KS9 KS7KS8 KS6 KS5 KS4 KS3 KS2 KS1
字节1
字节2
字节3
字节4
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
按键
数据 X X X K2 K1 X K2 K1
0 0 0 K2/KS2 K1/KS2 0 K2/KS1 K1/KS1
0 0 0 K2/KS4 K1/KS4 0 K2/KS3 K1/KS3
0 0 0 K2/KS6 K1/KS6 0 K2/KS5 K1/KS5
0 0 0 K2/KS8 K1/KS8 0 K2/KS7 K1/KS7
0 0 0 K2/KS10 K1/KS10 0 K2/KS9 K1/KS9
K1
K2
3.3 按键扫描
3.3.1 按键数据读取
字节0
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说明：读按键数据必需按顺序读取，不可跨字节读取，读取不可超过5字节。
3.3.2 按键扫描时序
SEG X DIG1 DIG2 DIG3 DIGn DIG1
1帧=Tdisplay ×（n+1）
GRID1
GRID2
GRID3
GRIDn
Tdisplay=500us 键扫描数据
按键键扫描的一个周期包含 2 帧显示，第1帧显示周期扫描按键KS1-KS8，第2帧显
示周期扫描按键KS9-KS10，10×2 矩阵按键的扫描数据存储在 RAM 中。
按键扫描和显示时序图如下：
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3.3.3 按键/显示复用
如上图显示需要LED1亮，LED2灭，需要让SEG1为“0”，SEG2为“1”状态，如果
KEY1，KEY2同时被按下，相当于SEG1，SEG2被短路，这时LED1，LED2都被点亮。可以
通过串联二极管解决。
如下图：
KEY1
KEY2
LED1 1
1
LED2
GRID1
SEG1/KS1
SEG2/KS2
K1
KEY1
KEY2
LED1 1
1
LED2
GRID1
SEG1/KS1
SEG2/KS2
K1
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VK1668有3个通信脚。
STB脚信号用来使能/禁止和主控制器之间的通信，STB 高电平禁止并初始化内部时
序，STB低电平使能，在STB下降沿后由DIO脚输入的第1个字节作为指令，如果在指令或
数据传输时STB被置为高电平，那么串行通讯被初始化,并且正在传送的指令或数据无效。
CLK脚是时钟输入脚，在上升沿读DIO脚数据到显示RAM，下降沿输出数据到DIO脚。
DIO脚是串行数据输入/输出脚，读/写数据或写入命令必需通过数据脚，DIO脚是一个
N 沟道开漏输出需要外接一个上拉电阻。
3.4 串行通信命令
3.4.1 通信接口
命令用来设置显示模式，写显示数据和读取键值。
在STB下降沿后由DIO输入的第一个字节作为命令，经过译码，取最高bit7、bit6两位
来区别不同的命令，如下表：
3.4.2 命令格式
bit7 bit6 命令功能
0 0 显示模式设置命令
0 1 数据读写设置命令
1 0 显示控制命令
1 1 地址设置命令
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设置选择LED显示的段和位的个数（4～7 位，10～13 段），当该指令被执行时，显示被
强制关闭，如果选择了相同的模式设置，命令不执行。上电时，默认显示模式为 10段7 位 。
3.4.3 命令说明
3.4.3 .1 显示模式设置命令
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 显示模式
0 0
---
0 0 13段4位.
0 0 0 1 12段5位
0 0 1 0 11段6位
0 0 1 1 10段7位
该命令用来LED显示数据写和按键读以及相关的命令，bit1和bit0位不允许设置01或11。
上电时，bit3-bit0数据为0.
3.4.3.2 数据读写设置命令
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 功能 说明
0 1
---
0 0 数据读写
模式设置
写数据到显示寄存器
0 1 1 0 读按键数据
0 1 0 地址增加
模式设置
地址自动增加
0 1 1 固定地址
0 1 0 工作模式设置 普通模式
0 1 1 测试模式
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设置显示RAM的地址（0xC0 - 0xCD），上电时,地址默认设为0xC0。
3.4.3.3 地址设置命令
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 显示RAM地址
1 1
---
0 0 0 0 0xC0
1 1 0 0 0 1 0xC1
1 1 0 0 1 0 0xC2
1 1 0 0 1 1 0xC3
1 1 0 1 0 0 0xC4
1 1 0 1 0 1 0xC5
1 1 0 1 1 0 0xC6
1 1 0 1 1 1 0xC7
1 1 1 0 0 0 0xC8
1 1 1 0 0 1 0xC9
1 1 1 0 1 0 0xCA
1 1 1 0 1 1 0xCB
1 1 1 1 0 0 0xCC
1 1 1 1 0 1 0xCD
设置显示的开关和选择显示亮度（8级）。
3.4.3.4 显示控制命令
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 功能 说明
1 0
---
0 0 0
设置脉宽
设置脉宽为 1/16
1 0 0 0 1 设置脉宽为 2/16
1 0 0 1 0 设置脉宽为 4/16
1 0 0 1 1 设置脉宽为 10/16
1 0 1 0 0 设置脉宽为 11/16
1 0 1 0 1 设置脉宽为 12/16
1 0 1 1 0 设置脉宽为 13/16
1 0 1 1 1 设置脉宽为 14/16
1 0 0 显示开关 显示关
1 0 1 显示开
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3.4.4 命令时序
b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7
STB
b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b0 b1 b2 b3 b4
Twait
>2μS
DIO
发送读按键命令 读按键数据
CLK
读按键数据
写命令或显示数据
CLK
DIO
STB
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4 命令应用
4.1 送显示数据(地址自动加1）
使用地址自动加1模式传送显示数据，先设置要传送数据的起始地址（对应显示RAM地址）。起
始地址命令字发送完后，STB不需要置高直接传送显示数据，最多14字节，数据传送完后STB置高。
CLK
DIO
STB
Cmd1 Cmd2 Cmd3 Data1 Data2 Data n Cmd4
```````
Cmd1：显示模式设置命令 -设置选择LED显示的段和位的个数（可以在初始化时设置）
Cmd2：数据读写设置命令 -设置地址自动增加（0x40）
Cmd3：地址设置命令 -设置显示RAM起始地址 （0xC0-0xCD）
Data1-Datan： 送显示数据到Cmd3设置的起始地址和后面的显示RAM内（最多14个字节）
Cmd4： 显示控制命令 -显示开并设置显示亮度等级
4.2 送显示数据(固定地址）
使用固定地址模式传送显示数据，先设置要传送数据的地址（对应显示RAM地址），地址发送
完后，STB不需要置高直接传送1字节显示数据，数据传送完后STB置高；再传送下1个显示数据的地
址，STB不需要置高直接传送1字节显示数据，数据传送完后STB置高；...直到传送完最后1个字节显
示数据，最多14字节。
CLK
DIO
STB
Cmd1：显示模式设置命令 -设置选择LED显示的段和位的个数（可以在初始化时设置）
Cmd2：数据读写设置命令 -设置固定地址模式（0x44）
Cmd3：地址设置命令 -设置显示RAM地址 （0xC0-0xCD）
Data1： 送显示数据到Cmd3设置的显示RAM地址
Cmd4：地址设置命令 -设置显示RAM地址 （0xC0-0xCD）
Data2： 送显示数据到Cmd4设置的显示RAM地址
....最多传送14字节数据
Cmd5： 显示控制命令 -显示开并设置显示亮度等级
Cmd1 Cmd2 Cmd3 Data1 Cmd4 Data2 Cmd5 ```````
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4.3 读按键数据
数据读写设置命令设置为读按键数据，再开始顺序读取5字节的按键数据，读按键数据从低位
开始输出。
CLK
DIO
STB
Cmd1 Data1 Data2 Data3 Data4 Data5
Cmd1：显示模式设置命令 -设置为读按键数据（0x42）
Data1-Data5： 顺序读取5字节的按键数据，读按键数据从低位开始输出。
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5 参考电路
DIO
CLK
STB
K1
K2
VDD
SEG1/KS1
SEG2/KS2
SEG3/KS3
SEG4/KS4
SEG5/KS5
SEG6/KS6 SEG7/KS7
SEG8/KS8
SGE9/KS9
SEG10/KS10
SEG12/GRID7
SEG13/GRID6
SEG14/GRID5
GRID4
GRID3
GND
GRID2
GRID1
VK1668
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
VCC
100uF
104
GND VCC
SEG8
SEG9
SEG10
SEG8
SEG8 SEG8 SEG8 dp dp dp
dp dp dp dp SEG8 dp dp dp dp dp dp dp SEG8
SEG7 R1
10K
R2
10K
R3
10K
VCC
100P 100P 100P
GND
1
2
MCU接口
DIO
STB
CLK
3
C1 C2 C3
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共阴数码管
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6 电气特性
6.1 极限参数
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特性 符号 极限值 单位
电源电压 VDD -0.3～7.0 V
输入电压 VIN VSS-0.5～VDD+0.5 V
功率损耗 PD 400 mW
IOLGRID +250 mA 驱动输出电流 IOHSEG -50 mA
存贮温度 TSTG -50～+125 ℃
工作温度 TOTG -40～+85 ℃
6.2 直流参数
名称 符号 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件
VDD 条件
工作电压 VDD 3.0 — 5.5 V — —
静态电流 IDD — 5V 无负载/LED关闭
高电平输出电流
IOHSEG1 -20 -25 -40
VO=VDD-2V
SEG1/KS1- SEG10/KS10
SEG12/GRID7-SEG14/GRID5
5V
-25 -30 -50
下拉电阻 RL 40 — 100 kΩ 5V K1, K2
IOHSEG2
VO=VDD-3V
SEG1/KS1- SEG10/KS10
SEG12/GR7-SEG14/GR5
mA
VO=0.3V
GRID1- GRID4
SEG14/GRID5-SEG12/GRID7
100 140 — mA 5V 低电平输入电流 IOLGRID
0.3
VDD VDD
1.0 VDD
输入低电压 VIL 0 —
STB, CLK, DIO 输入高电压 VIH 0.7 —
高电平输出电流容限 ITOLSEG — — 5 % VDD
VO=VDD-3V(VDD=5V)
VO=VDD-2V(VDD=3V)
SEG1/KS1 to SEG10/KS10,
SEG12/GRID7 to SEG14/GRID5
0.5 1.0 mA
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6.3 交流参数
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tPLZ
- -
300 nS
tPZL
- -
100 nS
CLK → DOUT
CL = 15pF, RL = 10K Ω
上升时间
tZH 1
-
- 2 CL=300pF SEG1-SEG10
tTZH 2 -
-
0.5
μS
CL=300pF GRID1-GRID4
SEG12/GRID7～SEG14/GRID5
tTHZ - - 1.5 CL = 300pF SEGn,GRIDn
-
- 1 MHz 占空比50%
CI - - 15 pF -
参数 符号 最小值 典型值 最大值 测试条件
传输延迟时间
下降时间
最大输入时钟频率
输入电容
μS
μS
FMAX
单位
7 封装信息
7.1 SOP24 (300mil) (15.40mm x 7.5mm PP=1.27mm)
L
C厂
BASE METAL
WITH PLATING
MILLIMETER
SYMBOL
MIN NOM MAX
A -- -- 2.64
A1 0.10 0.20 0.30
b 0. 39 -- 0.47
b1 0.38 0.41 0.44
c
15.30 15.40 15.50
c1
D
E
E1
e 1.27BSC
h
L
L1
0.25 -- 0.29
0.24 0.25 0.26
7.40 7.50 7.60
10.10 10.30 10.50
0. 25 -- 0.75
0. 70 -- 1.00
1.40REF
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A1
A
e
D
E E1
b
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免责说明
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No. 版本 日期 修订内容
1 1.0 2018-08-10 原始版本
2 1.1 2019-07-11 参考电路
检查
Yes
Yes
8 历史版本
3 1.2 2020-02-11 修改内容 Yes
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