HT1635A/HT1635B 在穿戴式運動手環的 LED 顯示之 C 語言版應用範例

AN0443T V1.00 1/ 18 December 7, 2016

HT1635A/HT1635B 在穿戴式運動手環的

LED 顯示之 C 語言版應用範例

文件編碼：AN0443T

簡介

HT1635A/HT1635B 是 HOLTEK 開發的一款帶顯示資料映射儲存器的 LED 驅動 IC，最多可以

驅動352顆LED (8-COM×44-ROW)，分別提供4-wire/I2C串列通信介面與MCU進行資料交互。

本文以 HT66F50 為主控 MCU 分別製作了 2 顆 HT1635A 和 2 顆 HT1635B 的顯示 Demo 作為

應用實例，對 HT1635A 和 HT1635B 的使用方法進行了一些說明。Demo 每顆 HT1635A、

HT1635B 驅動 8COM × 42ROW 的 LED 螢幕 (8×14 個 RGB LED)，展示了穿戴式運動手環

LED 面板類似的顯示功能。

工作原理

HT1635A/HT1635B 主要特性

• 工作電壓：2.4V ~ 5.5V

• 內置 256kHz RC 振盪器

• Frame Rate：100Hz

• 最大可驅動 352 patterns (44 rows and 8 commons)

• 多達 88×4 位的 RAM 用來儲存顯示資料

• 支援高達 16 級 PWM 亮度控制

• 多種閃爍模式：OFF、0.5Hz、1Hz、2Hz

• COM 驅動方式可選：NMOS 開漏或者 PMOS 開漏型驅動

• HT1635A 支援 4-wire 序列界面，HT1635B 支援 I2C 總線界面

• IC 可級聯實現擴展應用

• 封裝類型：64-pin LQFP

HT1635A/HT1635B 特性說明

通信介面

HT1635 因內建通信介面的差異分為 HT1635A 和 HT1635B 兩個版本，HT1635A 為 4-wire 串

列通信方式，這 4 個引腳分別為 WRB (Write Serial Clock)、DATA (Serial Data)、RDB (Read Serial

Clock)、CSB (Chip Select)；HT1635B 與 HT1635A 封裝相同，腳位基本相容，為 I2C 通訊方式，

與 HT1635A 對應的通信引腳分別為 SCL (Serial Clock)、SDA (Serial Data)、A1 (Device Address

Data Input Pin)、A0 (Device Address Data Input Pin)，如下圖所示。

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Part Number Interface Type Interface Pin

17 18 19 20

HT1635A 4-wire DATA WRB RDB CSB

HT1635B I2C SDA SCL A1 A0

COM 與 ROW I/O 驅動能力

HT1635A/HT1635B COM和ROW I/O電流驅動能力較強，其參數如下表所示，VDD=2.4V~5.5V；

Ta=25°C

Symbol Parameter Test Conditions

Min. Typ. Max. Unit VDD Conditions

VDD Operating Voltage – 2.4 5.0 5.5 V

IOL2 ROW sink current 5V VOL=0.5V 10 13 – mA

IOH2 ROW souce current 5V VOH=4.5V -50 -70 – mA

IOL3 COM Sink Current 5V VOL=0.5V 250 400 – mA

IOH3 COM Source Current 5V VOH=4.5V -45 -60 – mA

如上表資料，HT1635A/HT1635B COM I/O Sink Current 較大，典型值為 400mA，ROW I/O Source

Current 典型值為-70mA，更適合於驅動共陰極 LED Matrix。流經 LED 的電流與工作電壓和

LED 自身 VF 有關，在某些應用場合，可以採用直驅方式，即 LED 陽極連接 ROW I/O，陰

極連接 COM I/O，不串接限流電阻。

需要注意的是，HT1635A/HT1635B Pin LEDVDD 與 VDD、LEDVSS 與 VSS 內部已 bond 在一

起，即不分離 Driver Power (LEDVDD&LEDVSS) 與 Logic Power (VDD&VSS)。

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COM 驅動方式

HT1635A/HT1635B COM Pin 有 NMOS 開漏型和 PMOS 開漏型兩種驅動方式。無論 COM 選

擇何種驅動方式，ROW 的輸出只與寫入 RAM(Display Memory) 中的顯示資料有關，即在

RAM 中寫 "1" 時 ROW 輸出高準位，寫 "0" 則 ROW 輸出低準位。兩種通信方式下的 COM

驅動方式設定如下：

通信方式 COM 驅動方式 操作碼 操作數 默認設定

4-wire NMOS 驅動

100 0010-0XXX-X 0010-0XXX-X

（NMOS 驅動） PMOS 驅動 0010-1XXX-X

I2C

NMOS 驅動 10001000

XXXXXXX0 00H

（NMOS 驅動） PMOS 驅動 XXXXXXX1

註："X"：0 或 1 都可以。

工作模式

HT1635A/HT1635B 有 Master Mode0、Master Mode1、Slave Mode 三種工作模式，Master Mode0

和 Master Mode1 可選擇內建 256kHz RC OSC 作為系統時鐘，也可選擇從 OSC 引腳灌入外部

時鐘信號 (EXT CLK)，如下表所示。

Name Master / Slave Select Input Clock Source OSC pin Status Sync Pin Status Note

RC Master Mode0 Master Mode

On Chip RC

Oscillator

Output Hi-Z Always Output

High

Only Single Chip

Application

RC Master Mode1 Output Output

EXT CLK

Master Mode 0 Master Mode External OSC

Input Always Output

High

Only Single Chip

Application

EXT CLK

Master Mode 1 Input Output

Slave Mode Slave Mode External OSC Input Input

HT1635A/HT1635B SYNC Pin 用於同步 LED 驅動波形，可以實現多顆 IC 級聯以驅動更大的

螢幕。對於 4-wire 介面的 HT1635A，可以一顆選擇 Master Mode1，其它選擇 Slave Mode，將

Master Mode1 IC 的 OSC、SYNC Pin 接到 Slave Mode IC 的對應 Pin 上，由 Host MCU 通過各

個 HT1635A CSB Pin 來片選實現多顆級聯驅動；對於 I2C 的 HT1635B，A0、A1 Pin 可以

Pull-high/Pull-low 來設定 I2C slave Device 位址，可以實現 4 顆 IC 級聯。

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當系統上電時，HT1635A/HT1635B 會進行上電重置，上電重置後的狀態如下：

1. 系統時鐘停止。

2. COM0~COM7 輸出狀態為高阻態。

3. ROWs 全部輸出低準位。

4. LED 顯示關閉。

5. ROWs 輸出設定為 16/16 PWM duty。

6. 閃爍功能關閉。

需要注意的是，HT1635A/HT1635B 上電時需有 1ms 以上的時間來完成 IC 內部重置位元、初

始化工作，之後才能開始進行 4-wire/I2C 的資料傳輸。

調光功能

HT1635A/HT1635B 內建 16 級 PWM 調光電路，由通信介面收到的 Command 設定相關調光暫

存器，調整所有 ROW 的 duty 來調整整個顯示屏的亮度。ROW 的調光時序如下圖所示。

PWM 調光示意圖

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Demo H/W 方塊圖

系統方塊圖

Bottom Board

Top Board

RGB LED Matrix(8COM x 42ROW x 2) HT1635A/B x 2

(64LQFP)

COM/ROW

4-wire/I2C

Power Supply Circuit

AC100V~240V

DC 5V

18650 Li+ Battery DC-DC Boost Circuit(SY7066)

Micro USB

AC-DC Converter(FAS10-5-W) HT66F50

(28SOP)

Li+ Battery Charger

(APL3202)

Key x 1

圖 1. 系統方塊圖

Demo PCB 採用上、下兩板結構，兩板之間由排針連接，上板為 RGB LED Matrix，下板為電

源控制板。

• RGB LED Matrix

2 顆 HT1635A 或 2 顆 HT1635B 聯合驅動由 8×28 顆 RGB LED 組成的點陣。

• 電源電路

市電(100~240VAC)、電源適配器(DC5V，Micro USB 介面)和鋰電池(1 顆 18650)三種供電方式。

• DC-DC 升壓電路

鋰電池單獨供電時，使能 DC-DC boost IC(SY7066)，將電池電壓升至 5V 給 Host MCU 和

HT1635A/HT1635B 供電。

• 鋰電池充電電路

市電或外部電源適配器供電時，使能鋰電池充電管理 IC(APL3202)，給鋰電池充電。

• 按鍵部分

1 個輕觸按鍵，用於切換顯示畫面。

• Host MCU 部分

Demo 以HT66F50 為Host MCU，與HT1635A/HT1635B 進行資料交互，實現各種畫面的顯示。

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硬體說明

圖 2. RGB LED Matrix 線路

Demo RGB LED Matrix PCB 可相容 HT1635A 和 HT1635B，由 0 歐姆電阻做選擇，因而原理

圖上統稱 HT1635。

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圖 3. 電源控制板線路

電源電路

圖 4. 市電和電源適配器(Micro USB)供電電路

圖 5. 18650 鋰電池供電

VIN 4

ISET 5STAT1

BATT3 GND2

U4

APL3202-SOT23-5

VIN2 VOUT 3

GN

D1

U2

HT7125-SOT89

D2SS54

4.7uF

C12

1KR17

3KR18

NRS6028T1R5NMGJL1

VDD

VCC

VDDS1

IO_BAT1_CHGEN

0.1uF

C3

1000uF/25V

C2

ADC_VREF

10K

R2

2K

R1

10nF

C4

IO_ACIN

0.1uF

C13

10uF

C14

D7LED

D1

TVS/

SMA

J6.0

CA

12

J1

AC 2DIP SOCKET

F1 1A fuse

Z1ZNR 0.1uF/275VAC

C1

MCU_VDD

100K

R21

0.1uFC17

ADC_VREF

RES

ET_K

EY

PA0/C0X/TP0_0/AN01

VSS/AVSS2

PB4/XT23

PB3/XT14

PB2/OSC25

PB1/OSC16

VDD7

PB0/RES8

PC1/TP1B_1/SCOM19

PC0/TP1B_0/SCOM010

PC7/[TP1A]/SCOM311

PC6/[TP0_0]/SCOM212

PD3/[TCK1]/TP3_0/[SDO]13

PD2/[TCK0]/[SDI/SDA]14 PD1/[TP2_0]/[SDO]/[SCK/SCL] 15PD0/[TCK2]/TP3_1/[SCS] 16PC5/[INT1]/TP0_1/TP1B_2/[PCK] 17PC4/[INT0]/[PINT]/TCK3/TP2_1 18PC3/PINT/TP2_0/C1- 19PC2/TCK2/PCK/C1+ 20PB5/SCS/VREF 21PA7/SCK/SCL/AN7 22PA6/SDI/SDA/AN6 23PA5/C1X/SDO/AN5 24PA4/INT1/TCK1/AN4 25PA3/INT0/C0-/AN3 26PA2/TCK0/C0+/AN2 27PA1/TP1A/AN1 28

U5 HT66F50-28SOP-A

0RR60RR5 MCU_VDD

VDD1

0R/0805R7 VDD2

0.1uF

C15

MCU_VDD

0.1uF

C18

100K

R15

100K

R16

1nF

C11

AD_BAT1V

VBAT

10KR19

10RR20

KEY

CSB1RDB

WRBDATA

CSB2

ICPDAICPCK

RST

AD_BAT1VIO_ACIN

IO_BAT1_CHGEN

L3

N2

V- 4

V+ 5FG1

U1

FAS10-5-W

MCU_VDD

NC

C16

0RR25300RR22

D8

1N4148

0RR26NCR27NCR28NCR29

MCU_VDD

RSTICPCKICPDA

12

J3

Li+ BAT/3.7V Battery Box

12345

J4

0RR33

IO_BOOSTEN

4.7KR31

4.7KR32

MCU_VDD

WR

B

DA

TA

NCR24

0RR30

750KR13

0R/0805R7'

IO_CHG_DET

IO_CHG_DET 0RR23

12345

J2

MICRO USB

D3 SS54

IO_USBIN

10K

R4

10nF

C5

2K

R3

IO_USBIN

D9

TVS/

MSM

P6.0

ACSB1RDB

WRBDATA

CSB2

KEY1 122 113 104 95 86 7

J5

GND1

VDD2VDD1

Q3AO3400

PVOUT1

LX2

PGND3

SGND4

IN5 SVOUT 6EN 7LBI 8LBO 9FB 10U3

SY7066_QFN10

240KR14

300KR8

51KR9

100K

R34

22uF/10V/1206C7

22uF/10V/1206C8

22uF/10V/1206C10

4.7uF

C22

1uF

C9

VDD

LBI

LBI

VBAT

D4

SS54

VOUT

VOUT

10KR11

10RR10IO_BOOSTEN Q1AO3400

VOUT

220uF/16V/7343C19

VBAT

100K

R12

D5

SS54

VBAT

22uF/10V/1206C20 NCC21

22uF/10V/1206

C6

D2SS54

VDD

VCC

0.1uF

C3

1000uF/25V

C2

10K

R2

2K

R1

10nF

C4

IO_ACIND1

TVS/

SMA

J6.0

CA

12

J1

AC 2DIP SOCKET

F1 1A fuse

Z1ZNR 0.1uF/275VAC

C1

0RR60RR5 MCU_VDD

VDD1

0R/0805R7 VDD2

L3

N2

V- 4

V+ 5FG1

U1

FAS10-5-W

0R/0805R7'

12345

MICRO USB

D3 SS54

IO_USBIN

10K

R4

10nF

C5

2K

R3

D9

TVS/

MSM

P6.0

A

22uF/10V/1206

C6

S1

100K

R15

100K

R16

1nF

C11

AD_BAT1V

VBAT

12

J3

Li+ BAT/3.7V Battery Box

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AN0443T V1.00 8/ 18 December 7, 2016

Demo 支援以下三種供電方式：

1. 市電供電方式

市電(100~240VAC)先經 250V/1A 的保險絲，再經 14D471K 壓敏電阻和 0.1uF 的 X2 電容(安

規)，由 AC-DC 電源模組轉出 5V/2A 的 DC 電源。

2. 電源適配器供電方式

使用外部 DC5V/2A 的電源適配器由 Micro USB 介面進行供電。

3. 鋰電池供電方式

Demo 提供 18650 鋰電池座，當電池電源按鈕 S1 接通時，可使用一顆 18650 鋰電池供電。

因 Host MCU 和 HT1635A/HT1635B 工作電壓都設為 5V，因而電池供電時，需配合 DC-DC

升壓電路，將電池電壓升至 5V。

以上三種電源均有串接一顆肖特基二極體 SS54 隔開，IO_ACIN 和 IO_USBIN 分別用於檢測

市電、外部電源適配器是否有接入。當 MCU 有檢測到市電或電源適配器有接入時，關閉電

池升壓電路。

DC-DC 升壓電路

圖 6. DC-DC 升壓電路

當市電和外部電源適配器未接入，Demo 使用電池供電且電池電壓高於 3.1V 時，MCU

IO_BOOSTEN 輸出低準位使能 DC-DC 升壓 IC SY7066，將電池電壓升至 5V 且可提供 2A 的

輸出電流。升壓 IC 採用 SILERGY 公司的 SY7066，10-pin QFN 2mm×2mm 封裝，輸入電壓最

低為 1.8V，輸出電壓 2.5V~5.5V 可調 (改變 R13、R14 電阻值來調整)，6A 的峰值電流。

鋰電池充電電路

圖 7. 鋰電池充電電路

NRS6028T1R5NMGJL1

750KR13

PVOUT1

LX2

PGND3

SGND4

IN5 SVOUT 6EN 7LBI 8LBO 9FB 10U3

SY7066_QFN10

240KR14

300KR8

51KR9

100K

R34

22uF/10V/1206C7

22uF/10V/1206C8

22uF/10V/1206C10

4.7uF

C22

1uF

C9

VDD

LBI

LBI

VBAT

D4

SS54

VOUT

VOUT

10KR11

10RR10IO_BOOSTEN Q1AO3400

VOUT

220uF/16V/7343C19

VBAT

100K

R12

D5

SS54

VBAT

22uF/10V/1206C20 NCC21

VIN 4

ISET 5STAT1

BATT3 GND2

U4

APL3202-SOT23-54.7uF

C12

1KR17

3KR18

VDD

IO_BAT1_CHGEN

D7LED

10KR19

10RR20

12

J3

Li+ BAT/3.7V Battery Box

IO_CHG_DET

Q3AO3400

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AN0443T V1.00 9/ 18 December 7, 2016

當 MCU 檢測到市電或外部電源適配器有接入時，IO_BAT1_CHGEN 輸出高準位使能鋰電池

充電管理 IC APL3202，對一顆 18650 鋰電池進行充電。Demo 使用的 APL3202 是 APNEC(台

灣茂達)的產品，SOT23-5 封裝，輸入電壓為 4.35V~6.5V，充電電流 0.1A~0.5A 可調(改變 R18

電阻值來調整)，電池電壓升至 4.2V 停止充電，降至 4.05V 重新充電。Demo R18 阻值為 3K，

充電電流約為 300mA，圖中 LED D7 點亮時，表示鋰電池正在充電中，充滿時滅掉。

RGB LED Matrix 驅動電路

ROW121

ROW112

ROW103

ROW94

ROW85

LED_VDD6

ROW77

ROW68

ROW59

ROW410

ROW311

ROW212

ROW113

ROW014

VSS15

OSC16

DA

TA17

WR

B18

RD

B19

CSB

20

SYN

C21

VD

D22

CO

M0

23

LED

_VSS

24

CO

M1

25

CO

M2

26

CO

M3

27

CO

M4

28

CO

M5

29

CO

M6

30

CO

M7

31

LED

_VSS

32ROW43 33ROW42 34ROW41 35ROW40 36ROW39 37ROW38 38ROW37 39ROW36 40LED_VDD 41ROW35 42ROW34 43ROW33 44ROW32 45ROW31 46ROW30 47ROW29 48

RO

W28

49R

OW

2750

RO

W26

51R

OW

2552

RO

W24

53R

OW

2354

RO

W22

55R

OW

2156

RO

W20

57R

OW

1958

RO

W18

59R

OW

1760

RO

W16

61R

OW

1562

RO

W14

63R

OW

1364

U1 HT1635-64LQPF

CO

M2

CO

M1

CO

M3

CO

M4

CO

M5

CO

M6

CO

M7

CO

M8

R1G1B1

R2G2B2

R3

R4R

5

R6

R7

R8

R9

R10

R11

R12

R13

R14

G3

G4

G5

G6

G7

G8

G9

G10

G11

G12

G13

G14

B3

B4

B5B

6

B7

B8

B9

B10

B11

B12

B13

B14

VDD1

VDD2

OSC

SYNC

CSB1

RD

B1

R1R2R3R4R5R6R7R8

R9R10R11R12R13

R14

R15

R16

R17

R18

R19

R20

R21

R22

R23

R24

R25

R26

R27

R28

R29

R30R31R32R33R34R35R36

R37R38R39R40R41R42

VDD1

0.1uF

C1

0.1uF

C2VDD2

0.1uFC3

NCR136

NCR137

NCR138

NCR139

VDD1

CSB1300RR149

NC

C12

100R

R14

8

1nF

C15

NC

R15

0

RDB1

WR

BD

ATA

FB/4

71R

134

100R

R13

5

NC

C16

NC

C13

220pF

C14

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圖 8. RGB LED 顯示電路 (HT1635A/35B 部分)

圖 9. RGB LED 顯示電路 (COM 驅動部分)

ROW121

ROW112

ROW103

ROW94

ROW85

LED_VDD6

ROW77

ROW68

ROW59

ROW410

ROW311

ROW212

ROW113

ROW014

VSS15

OSC16

DA

TA17

WR

B18

RD

B19

CSB

20

SYN

C21

VD

D22

CO

M0

23

LED

_VSS

24

CO

M1

25

CO

M2

26

CO

M3

27

CO

M4

28

CO

M5

29

CO

M6

30

CO

M7

31

LED

_VSS

32

ROW43 33ROW42 34ROW41 35ROW40 36ROW39 37ROW38 38ROW37 39ROW36 40LED_VDD 41ROW35 42ROW34 43ROW33 44ROW32 45ROW31 46ROW30 47ROW29 48

RO

W28

49R

OW

2750

RO

W26

51R

OW

2552

RO

W24

53R

OW

2354

RO

W22

55R

OW

2156

RO

W20

57R

OW

1958

RO

W18

59R

OW

1760

RO

W16

61R

OW

1562

RO

W14

63R

OW

1364

U2 HT1635-64LQPF

CO

M10

CO

M9

CO

M11

CO

M12

CO

M13

CO

M14

CO

M15

CO

M16

R16

R17

R18

R19

R21

R22

R23

R24

R26

R27

R28

G16

G17

G18

G20

G21

G22

G23

G24

G26

G27

G28

B16

B17

B18

B20

B22

B23

B25

B26

B27

B28

B21

VDD1

0.1uF

C6

VDD1

OSC

SYNCCSB2

R45R46R47R48R49R50

R51R52R53R54R55

R56

R57

R58

R59

R60

R61

R62

R63

R64

R65

R66

R67

R68

R69

R70

R71

R72R73R74R75R76R77R78

R79R80R81R82R83R84R43

R44

VDD2

0.1uF

C7VDD2

0.1uFC8

RD

B2

NCR142

NCR143

NCR144

NCR145

VDD1

CSB2

R25

B24

G25

R20

G19

B19

R15G15B15

100R

R15

1

2KR152

NC

R15

3

1nF

C17

RDB2

WR

BD

ATA

FB/4

71R

140

220R

R14

1

NC

C18

10RR85

1K

R86

NCR87 COM1-1

10RR88

1K

R89

NCR90 COM1-2

10RR91

1K

R92

NCR93 COM1-3

10RR94

1K

R95

NCR96 COM1-4

10RR97

1K

R98

NCR99 COM1-5

10RR100

1K

R101

NCR102 COM1-6

10RR103

1K

R104

NCR105 COM1-7

10RR106

1K

R107

NCR108 COM1-8

10RR109

1K

R110

NCR111

COM9

10RR112

1K

R113

NCR114

COM10

10RR115

1K

R116

NCR117

COM11

10RR118

1K

R119

NCR120

COM12

10RR121

1K

R122

NCR123 COM2-5

10RR124

1K

R125

NCR126 COM2-6

10RR127

1K

R128

NCR129 COM2-7

10RR130

1K

R131

NCR132 COM2-8

COM1

COM2

COM3

COM4

COM5

COM6

COM7

COM8

COM2-1

COM2-2

COM2-3

COM2-4

COM13

COM14

COM15

COM16

Q1AO3400

Q2AO3400

Q3AO3400

Q4AO3400

Q5AO3400

Q6AO3400

Q7AO3400

Q8AO3400

Q9AO3400

Q10AO3400

Q11AO3400

Q13AO3400

Q14AO3400

Q15AO3400

Q12AO3400

Q16AO3400

HT1635A/HT1635B 在穿戴式運動手環的 LED 顯示之 C 語言版應用範例

AN0443T V1.00 11/ 18 December 7, 2016

圖 10. 單顆 RGB LED 驅動方式

LED 顯示板上兩顆 HT1635A 或 2 顆 HT1635B 各自驅動 8×14 顆 RGB LED(8COM×42ROW)，

組成一個 8×28 RGB LED 點陣。Demo 採用的是億光 19-237B RGB SMD LED，四個貼片引腳，

共陰極，LED 尺寸為 1.6mm×1.6mm，相當於兩顆 0603 SMD 電阻，其中紅光 LED VF 約

1.7V~2.2V，藍光和綠光 LED VF 約 2.6V~3.3V，IF 最大值為 25mA。為了得到較高的 LED 亮

度，HT1635A/HT1635B 工作電壓為 5V，ROW I/O 與紅光 LED 陽極之間串接 150Ω電阻，與

藍光和綠光 LED 之間串接 100Ω電阻，同一個 COM 控制的 LED 陰極都接到一個

NMOS(AO3400)的漏極；HT1635A/HT1635B COM 設為 PMOS 開漏型驅動方式，COM I/O 控

制外部 NMOS 的 On/Off，加大 COM 的驅動能力。整個 LED 點陣全部點亮時，工作電流超

過 1A，若採用 COM NMOS 開漏型驅動方式，使得 LED 大電流直接流進 HT1635A/HT1635B

IC 內部，令 IC 溫度過高，甚至燒毀 IC，不建議採用此種方式。

Demo 採用這種 COM PMOS 開漏型驅動方式 + 外部 NMOS 來驅動共陰極 LED Matrix。需要

注意的是，因 COM 引腳為 PMOS 開漏型輸出，COM 為邏輯 "1" 時，內建 PMOS 導通，輸

出高準位(LEDVDD)，COM 為邏輯 "0" 時，內建 PMOS 關閉，COM 引腳呈現高阻抗狀態，

一般在外置 NMOS Gate、Source 端並接一個下拉電阻為 NMOS 柵極在 COM 輸出高準位時儲

存的電荷提供泄放路徑來關閉 NMOS。Demo 電路 NMOS 型號為 AO3400，在 Gate、Source

端並接 1K 電阻，可正常 On/Off NMOS。

按鍵檢測電路

圖 11 按鍵電路

如上圖所示，Host MCU 按鍵檢測 I/O 內部 Pull-high 電阻使能，按鍵按下時，檢測 I/O 被拉

至低準位。D1 為 ESD 防護元件。這個按鍵用於切換 RGB LED Matrix 的顯示功能。

LED-R LED-G LED-B

R1R2R3

R1

G1

B1

10RR85

1K

R86

NCR87 COM1-1

COM1 Q1AO3400

KEYKEY

D1

TVS/SMAJ6.0CA

102C11

HT1635A/HT1635B 在穿戴式運動手環的 LED 顯示之 C 語言版應用範例

AN0443T V1.00 12/ 18 December 7, 2016

MCU 控制電路

圖 12. MCU 控制電路

Host MCU 採用 HT66F50，主要任務是通過 4-wire/I2C 介面與 HT1635A/HT1635B 進行資料交

互，控制 HT1635A/HT1635B 驅動 RGB LED Matrix 實現各種畫面的顯示。同時，HT66F50 會

偵測市電、外部電源適配器是否接入，A/D 採樣電池電壓，控制 APL3202 是否給電池充電，

決定 SY7066 是否開啟電池升壓功能。HT66F50 內建 12-bit SAR ADC 模塊，ADC 參考電壓由

MCU 工作電壓經 HT7125 穩壓至 2.5V 來提供。上圖中排針 J5 為 HT1635A/HT1635B 提供電

源及通信介面，J4 為 HT66F50 ICP 燒錄介面。

HT66F50 I/O 控制功能如下：

MCU 引腳 對應網絡標號 控制功能

9 IO_CHG_DET APL3202 充電狀態檢測

15 KEY 切換顯示功能的按鍵檢測

16 RDB 4-wire Interface Read Serial Clock

17 CSB1 4-wire Interface HT1635A Chip Select

18 CSB2 4-wire Interface HT1635A Chip Select

19 WRB I2C/4-wire Interface Serial Clock

20 DATA I2C/4-wire Interface Serial Data

22 IO_BOOSTEN DC-DC 升壓使能控制

24 IO_USBIN 外部電源適配器接入檢測

25 IO_ACIN 市電接入檢測

26 AD_BAT1V 鋰電池電壓檢測

28 IO_BAT1_CHGEN 鋰電池充電使能控制

VIN2 VOUT 3

GN

D1

U2

HT7125-SOT89

ADC_VREF

0.1uF

C13

10uF

C14

MCU_VDD

100K

R21

0.1uFC17

ADC_VREF

RES

ET_K

EY

PA0/C0X/TP0_0/AN01

VSS/AVSS2

PB4/XT23

PB3/XT14

PB2/OSC25

PB1/OSC16

VDD7

PB0/RES8

PC1/TP1B_1/SCOM19

PC0/TP1B_0/SCOM010

PC7/[TP1A]/SCOM311

PC6/[TP0_0]/SCOM212

PD3/[TCK1]/TP3_0/[SDO]13

PD2/[TCK0]/[SDI/SDA]14 PD1/[TP2_0]/[SDO]/[SCK/SCL] 15PD0/[TCK2]/TP3_1/[SCS] 16PC5/[INT1]/TP0_1/TP1B_2/[PCK] 17PC4/[INT0]/[PINT]/TCK3/TP2_1 18PC3/PINT/TP2_0/C1- 19PC2/TCK2/PCK/C1+ 20PB5/SCS/VREF 21PA7/SCK/SCL/AN7 22PA6/SDI/SDA/AN6 23PA5/C1X/SDO/AN5 24PA4/INT1/TCK1/AN4 25PA3/INT0/C0-/AN3 26PA2/TCK0/C0+/AN2 27PA1/TP1A/AN1 28

U5 HT66F50-28SOP-A

0.1uF

C15

MCU_VDD

0.1uF

C18

KEY

CSB1RDB

WRBDATA

CSB2

ICPDAICPCK

RST

AD_BAT1VIO_ACIN

IO_BAT1_CHGEN

MCU_VDD

NC

C16

220RR25300RR22

D8

1N4148

FB/471R26330RR27330RR28330RR29

MCU_VDD

RSTICPCKICPDA

12345

J4

IO_BOOSTEN

NCR31

NCR32

MCU_VDD

WR

B

DA

TA

NCR24

330RR30

IO_CHG_DET 0RR23

IO_USBIN

CSB1RDB

WRBDATA

CSB2

KEY1 122 113 104 95 86 7

J5

GND1

VDD2VDD1

HT1635A/HT1635B 在穿戴式運動手環的 LED 顯示之 C 語言版應用範例

AN0443T V1.00 13/ 18 December 7, 2016

軟體說明

HT1635A/HT1635B Demo Board 使用 C 語言進行編寫，主要包含主程式、顯示副程式、按鍵

掃描副程式、供電方式檢測副程式、鋰電池電量檢測副程式、定時器中斷副程式等。下面

對主程式以及幾個主要副程式進行說明。

主程式流程圖

開始

GCC_CLRWDT();清除看門狗

Key_Manager();按鍵掃描

PowerSelect();市電連入檢測

State_Manager();顯示狀態更新

初始化 MCU RAM 和暫存器初始化 HT1635A/HT1635B

圖 13. 主程式流程圖

Demo Board Power-on 時，HT66F50 進行系統初始化，並延時 100ms 令 HT1635A/HT1635B 有

足夠的時間完成 IC 內部上電重置電路的重置動作，再與 HT1635A/HT1635B 進行資料通訊執

行初始化設定。在程式主循環中，MCU 首先檢測供電方式，接著進行按鍵掃描、系統時鐘

更新、顯示內容更新等。

HT1635A/HT1635B 在穿戴式運動手環的 LED 顯示之 C 語言版應用範例

AN0443T V1.00 14/ 18 December 7, 2016

顯示副程式流程圖

開始

開機模式？ 全屏點亮白光，並以0.5Hz頻率閃爍三次

歡迎模式？

正常顯示模式？

運動能量顯示模式？

時間調整模式？

HOLTEK LOGO + 歡迎字樣滾動一次後，進入自動演示畫面，若長按按鍵，則進入正常顯示模式

1.時間顯示模式：顯示設定的時間。2.心跳模式：顯示心率。3.計步模式：每0.5s增加一步，超過一萬步的時候清零。4.連接模式：自動展示藍牙連接畫面。5.充電模式：自動展示電池充電畫面，電充滿後進入時間顯示模式。6.遊戲模式：自動展示俄羅斯方塊遊戲。

各次模式之間用短按按鍵切換，若該模式之前為歡迎模式，長按按鍵則進入運動能量顯示模式；若該模式之前為時間調整模式，長按按鍵則進入歡迎模式。

1.運動能量：每2s切換一次 "FUEL" 字樣和運動能量值。2.運動時間：每2s切換一次 "HOURS" 字樣和運動時間。3.卡路里消耗量；每2s切換一次 "CALS" 字樣和卡路里消耗量。4.計步數；每2s切換一次 "STEPS" 字樣和計步數。5.目標完成率：每2s切換一次 "GOAL" 字樣和目標完成率。

各次模式之間用短按按鍵切換，長按按鍵則進入時間調整模式。

1.調整小時高位元，此位元以1Hz頻率閃爍。2.調整小時低位元，此位元以1Hz頻率閃爍。3.調整分鐘高位元，此位元以1Hz頻率閃爍。4.調整分鐘低位元，此位元以1Hz頻率閃爍。

短按按鍵調整設定值，各次模式之間用長按按鍵切換，調整完成分鐘低位元後長按按鍵進入正常顯示模式下的時間顯示模式。

N

N

N

N

Y

Y

Y

Y

返回

N

Y

圖 14. 顯示副程式流程圖

顯示副程式用於處理 RGB LED Matrix 顯示內容的更新。主要分為五個主模式，分別為開機

模式、歡迎模式、正常顯示模式、運動能量顯示模式、時間調整模式，後面三個模式下還

包含有多個次模式。各模式之間通過長按按鍵來切換，在當前模式下，用短按按鍵來切換

各次模式或者調整數值。

HT1635A/HT1635B 在穿戴式運動手環的 LED 顯示之 C 語言版應用範例

AN0443T V1.00 15/ 18 December 7, 2016

按鍵處理副程式流程圖

開始

第一次長按？切換到正常顯示模式。在正常顯示模式下短按按鍵，則在各子模式下切換。

第二次長按？切換到運動能量顯示模式，在運動能量顯示模式下短按按鍵，則在各子模式下切換。

第三次長按？切換到時間調整模式小時高位元調整，短按調整數值

第四次長按？切換到時間調整模式小時低位元調整，短按調整數值

第五次長按？切換到時間調整模式分鐘高位元調整，短按調整數值

第六次長按？切換到時間調整模式分鐘低位元調整，短按調整數值

第七次長按？

第八次長按？切換到歡迎模式，短按無效，長按鍵計數清零

返回

切換到正常顯示模式。在正常顯示模式下短按按鍵，則在各子模式下切換。

N

Y

N

N

N

Y

Y

Y

N

N

N

N

Y

Y

Y

Y

圖 15. 按鍵處理副程式流程圖

按鍵處理副程式用於處理 RGB LED Matrix 顯示畫面之各模式下的畫面切換動作。除時間調

整模式，短按按鍵表示調整數值，長按按鍵表示確認調整後的時間外，其餘模式下長按按

鍵會在各個主模式下進行切換，在當前主模式下短按按鍵，其次模式將會迴圈切換。

HT1635A/HT1635B 在穿戴式運動手環的 LED 顯示之 C 語言版應用範例

AN0443T V1.00 16/ 18 December 7, 2016

供電方式檢測副程式流程圖

開始

市電接入？關閉DC-DC升壓功能

電源適配器接入？

返回

鋰電池供電方式，置起相應旗標位元

開啟鋰電池充電功能

初次上電？N

YY

Y

N

N

圖 16. 供電方式檢測副程式流程圖

MCU 通過 IO_ACIN 和 IO_USBIN 檢測市電、外部 5V 直流電源適配器是否接入。若未檢測

到市電或適配器接入，則表示 Demo 當前供電方式為鋰電池；若市電或適配器接入時，關閉

鋰電池升壓電路，當電池盒有放置正常的 18650 電池時，開啟鋰電池充電功能。

鋰電池電量檢測副程式流程圖

開始

關閉DC-DC升壓功能；關閉鋰電池充電功能；清HT1635A/B RAM資料

鋰電池電量低於3.1V？

開啟DC-DC升壓功能關閉鋰電池充電功能

返回

鋰電池供電方式？ 開機模式？關閉鋰電池充電功能

裝入鋰電池？

開啟鋰電池充電功能

Y

N

N

Y

Y

Y

N

N

圖 17. 鋰電池電量檢測流程圖

Demo 當前供電方式為鋰電池時，鋰電池電量檢測副程式用來檢測當前鋰電池的電壓，若電

池電壓高於 3.1V，則開啟 DC-DC 升壓功能；若低於 3.1V，表示電池低電量，關閉 DC-DC

升壓功能，並關閉 LED Matrix 的顯示功能。

HT1635A/HT1635B 在穿戴式運動手環的 LED 顯示之 C 語言版應用範例

AN0443T V1.00 17/ 18 December 7, 2016

程式範例 1. SCH&PCB 檔

HT1635A或HT1635B_DB_SCH&PCB.zip

2. DB(HT1635A) CODE

SportsBraceletLED_HT1635A_4Wire_C_V00-A-CS=4D2DH-20160902.zip

3. DB(HT1635B) CODE

SportsBraceletLED_HT1635B_IIC_C_V00-B-CS=8A48H-20160830.zip

操作說明

HT1635B Demo Board操作說明V00.zip

總結

本範例列舉了 HT1635A/HT1635B IC 的主要特性，並結合範例程式及線路，對 HT1635A、

HT1635B LED 驅動功能進行了一些說明，提供 C 語言 Source Code，以供讀者參考。

版本及修改資訊

Date 日期 Author 作者 Issue 發行、修訂說明

2016.10.09 鄭金顯 First Version

參考資料

參考文件 HT1635A/35B Datasheet。

如需進一步瞭解，敬請瀏覽 Holtek 官方網站 www.holtek.com。

HT1635A/HT1635B 在穿戴式運動手環的 LED 顯示之 C 語言版應用範例

AN0443T V1.00 18/ 18 December 7, 2016

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