引言：智能触摸显示驱动芯片的发展与应用

        随着家电、工业控制等领域对智能化操作需求的提升，集成触摸按键与LED显示驱动的芯片成为设计中的关键元件。CXLE88174是一款集成了8路触摸按键扫描、LED数码管驱动和蜂鸣器控制功能的高性能芯片，适用于电磁炉、智能面板等产品。本文将全面解析CXLE88174的技术特性、寄存器配置、通信协议及实际应用方案，为工程师提供详实的设计参考。qXq嘉泰姆

一、CXLE88174芯片概述

      CXLE88174是一款采用CMOS工艺制造的触摸按键与LED驱动控制集成芯片，内置MCU数字接口、数据锁存器、按键扫描电路、LED驱动和蜂鸣器驱动模块。芯片支持自动校准、抗电压波动、外接电容调节灵敏度等功能，适用于高干扰环境下的稳定操作。其封装形式为SOP32，便于集成与焊接。qXq嘉泰姆

二、核心功能特点

1.8路触摸按键检测qXq嘉泰姆
支持最多8个触摸通道，具备自动校准和抗干扰能力，未使用的按键口需接地。qXq嘉泰姆

2.多段位数码管驱动qXq嘉泰姆
支持10段×7位至13段×4位的灵活显示配置，适用于多种数码管类型。qXq嘉泰姆

3.内置蜂鸣器驱动qXq嘉泰姆
可通过寄存器控制有源蜂鸣器的发声时长，支持255级时间调节。qXq嘉泰姆

4.标准I2C通信接口qXq嘉泰姆
从机地址为0xA0（写）/0xA1（读），支持标准模式（100kHz）通信。qXq嘉泰姆

5.自动校准与抗干扰qXq嘉泰姆
芯片具备自动基准值校准功能，能适应环境变化，防止误触发。qXq嘉泰姆

6.低功耗与休眠模式qXq嘉泰姆
支持通过I2C指令或自动超时进入休眠，触摸或通信可唤醒。qXq嘉泰姆

三、管脚定义与功能说明

CXLE88174共有32个管脚，主要包括：qXq嘉泰姆

• GRID1~GRID7：位驱动输出，内置2.7kΩ上拉电阻。qXq嘉泰姆

• SEG1~SEG10：段驱动输出，内置4kΩ下拉电阻。qXq嘉泰姆

• KEY1~KEY8：触摸按键输入口。qXq嘉泰姆

• SDA/SCL：I2C数据线与时钟线。qXq嘉泰姆

• BZ：蜂鸣器驱动输出。qXq嘉泰姆

• VDD/VCC：电源正极（推荐5V）。qXq嘉泰姆

ESD防护提示：qXq嘉泰姆
芯片为静电敏感器件，操作时需采取防静电措施，避免损坏。qXq嘉泰姆

四、电气特性与工作条件

4.1.极限工作条件qXq嘉泰姆

4.2.推荐工作条件qXq嘉泰姆
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4.3.芯片参数

4.3.1 电气特性qXq嘉泰姆
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4.3.2 开关特性qXq嘉泰姆
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• 电源电压：推荐5V，极限范围-0.3V～+6.5VqXq嘉泰姆

• 工作温度：-40℃～+85℃qXq嘉泰姆

• 驱动电流：qXq嘉泰姆

• 段输出电流（Vo=VDD-3V）：典型35mAqXq嘉泰姆

• 位灌电流（Vo=0.3V）：典型120mAqXq嘉泰姆

• 蜂鸣器驱动电流（VDD=5V）：最大50mAqXq嘉泰姆

五、I2C通信协议详解

CXLE88174提供了从机I2C通信接口（Slave）,支持与标准I2C匹配的总线协议。CXLE88174的通信地址为qXq嘉泰姆
0xA0。主控可以读取触摸按键状态信息，也可以写入驱动数码管显示的数据和驱动蜂鸣器的数据。I2CqXq嘉泰姆
的速率支持标准模式 100KHZ。qXq嘉泰姆
读取按键信息后，至少间隔 10ms以上，才能再次读取按键信息。qXq嘉泰姆
写入显示数据至少间隔 1ms，写入其他数据后至少间隔 200us，才能再次写入数据到CXLE88174中。qXq嘉泰姆
I2C的时序图：qXq嘉泰姆
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从机忙碌：qXq嘉泰姆
一字节数据(8bit +ACK)完成后，从机开始处理数据(从机忙碌)，无法接收下一字节数据，此时从qXq嘉泰姆
机将SCL拉低，主机需等待SCL为高电平时才可以继续进行数据传送。qXq嘉泰姆
I2C数据格式：qXq嘉泰姆
CXLE88174芯片支持单个数据读出。Write Slave Address为 0xA0,Read Slave Address为 0xA1,AddressqXq嘉泰姆
为所读取的寄存器地址，DATA1 即为读取的数据。读出一个数据格式为：qXq嘉泰姆
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为了减少由于接收错误时钟源而产生的I2C 锁定问题，CXLE88174提供了超时功能。在约 63ms内如果qXq嘉泰姆
I2C总线未接收到时钟源，则I2C电路和寄存器将会复位。qXq嘉泰姆
超时计数器在I2C 总线接收到“START”信号和“地址匹配”条件时，超时计数器开始计数，并在qXq嘉泰姆
SCL下降沿处清零。在下一个SCL 下降沿来临之前，如果等待时间大于I2CTOC寄存器设定的超时时间，qXq嘉泰姆
则会发生超时现象。当I2C“STOP”条件发生时，超时计数器将停止计数。qXq嘉泰姆
IIC超时可能会导致转发的数据出现异常，故使用时需避免出现IIC超时的现象产生。

CXLE88174作为从设备支持标准I2C协议，通信地址固定为0xA0（写）/0xA1（读）。以下是关键通信要点：qXq嘉泰姆

• 数据格式：qXq嘉泰姆
写入数据格式：Start → 0xA0 → ACK → 地址 → ACK → 数据 → ACK → StopqXq嘉泰姆
读取按键格式：Start → 0xA0 → ACK → 0xF0 → ACK → Start → 0xA1 → ACK → 数据 → NACK → StopqXq嘉泰姆

• 超时机制：qXq嘉泰姆
若63ms内无SCL信号，I2C模块自动复位，防止总线锁死。qXq嘉泰姆

• 通信间隔：qXq嘉泰姆
读取按键需间隔≥10ms，写入数据需间隔≥1ms。qXq嘉泰姆

六、寄存器配置与功能解析

外部MCU通过I2C访问寄存器，可以读取触摸按键状态信息、写入显示命令和数据、驱动蜂鸣器发qXq嘉泰姆
出声音、进入和唤醒休眠模式。CXLE88174寄存器功能说明：qXq嘉泰姆
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6.1.1）CXLE88174中的寄存器0xBD用来设置段和位的个数（4～7 位,10～13 段）。当该指令被执行时,qXq嘉泰姆
显示被强制关闭。在显示模式不变时,显存内的数据不会被改变,显示控制命令控制显示开关。在上电时,qXq嘉泰姆
默认显示模式为7位10段。如果无需改变位段模式，则此寄存器无需写入。qXq嘉泰姆
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6.1.2）CXLE88174中的寄存器0xBE用来设置数据的读写和地址增加模式,B1和B0位不允许设置01或11。qXq嘉泰姆
因显示数据的存储采用了地址自加模式，必须设置为0x40。CXLE88174在初始化时已设置为0x40，故无需qXq嘉泰姆
再次写入。qXq嘉泰姆
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6.1.3）CXLE88174中的寄存器0xC0～0xCD用来设置起始显示地址和显示内容数据。有效地址最多为14qXq嘉泰姆
位(C0HqXq嘉泰姆
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6.1.4）CXLE88174中的寄存器0xBF,用来设置显示的开关以及显示亮度调节。共有8级辉度可供选择进行qXq嘉泰姆
调节。qXq嘉泰姆
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6.1.5）CXLE88174中的寄存器 0xCE,用来设置有源蜂鸣器的驱动时间。CXLE88174内置有源蜂鸣器驱动控qXq嘉泰姆
制程序。外部MCU通过对寄存器 0xCE写入数据可打开蜂鸣器。蜂鸣器的驱动时间有 255 级调节，通过改qXq嘉泰姆
变DATA值实现级数调节（写入数值范围：0x00～0xFF）。每级蜂鸣时间为 40ms。qXq嘉泰姆
IIC通信格式示意如下：qXq嘉泰姆
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6.1.6）CXLE88174中的寄存器 0xCF,用来设置芯片的休眠模式。芯片具有两种工作模式，休眠模式和正qXq嘉泰姆
常工作模式。qXq嘉泰姆
进入休眠有两种方式：一是上电后 8S 无按键按下进入休眠；二是 IIC 通信，向寄存器 0xCF 写入qXq嘉泰姆
0x01，大约 1S CXLE88174进入休眠。qXq嘉泰姆
唤醒休眠有两种方式：一是有按键被触摸会唤醒休眠；二是IIC通信，正确的IIC通信格式会立刻唤qXq嘉泰姆
醒休眠。唤醒休眠的写操作若为CXLE88174向外带显示芯片的转发内容，则会被转发；正确的IIC读操作则qXq嘉泰姆
会得到当前按键触摸信息。qXq嘉泰姆
6.1.7）CXLE88174中的寄存器0xF0,用来用作IIC读取按键触摸数据的寄存器。Bit7～Bit0用于指示相应qXq嘉泰姆
的触摸按键Key8～Key1是否被触摸。（注：若所读寄存器不为0xF0，则返回值为0xFF。）qXq嘉泰姆
读取格式如下：qXq嘉泰姆
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Bit0：Key1 状态  (1 = 触摸，0 = 未触摸)qXq嘉泰姆
Bit1：Key2 状态  (1 = 触摸，0 = 未触摸)qXq嘉泰姆
Bit2：Key3 状态  (1 = 触摸，0 = 未触摸)qXq嘉泰姆
Bit3：Key4 状态  (1 = 触摸，0 = 未触摸)qXq嘉泰姆
Bit4：Key5 状态  (1 = 触摸，0 = 未触摸)qXq嘉泰姆
Bit5：Key6 状态  (1 = 触摸，0 = 未触摸)qXq嘉泰姆
Bit6：Key7 状态  (1 = 触摸，0 = 未触摸)qXq嘉泰姆
Bit7：Key8 状态  (1 = 触摸，0 = 未触摸)

CXLE88174通过I2C寄存器实现功能控制，主要寄存器如下：qXq嘉泰姆

6.2.  0xBD：显示模式设置qXq嘉泰姆
用于配置数码管的段数与位数，如7位10段、6位11段等。qXq嘉泰姆

6.3.  0xBE：数据读写模式qXq嘉泰姆
需设置为0x40（自动地址增加模式），默认已配置，无需修改。qXq嘉泰姆

6.4.  0xC0~0xCD：显示数据寄存器qXq嘉泰姆
对应14个显示地址，用于写入数码管各段的显示数据。qXq嘉泰姆

6.5.  0xBF：显示开关与亮度调节qXq嘉泰姆
支持8级占空比调节，控制显示亮度和开关状态。qXq嘉泰姆

6.6.  0xCE：蜂鸣器时间设置qXq嘉泰姆
写入0x00~0xFF可控制蜂鸣时长，每级约40ms。qXq嘉泰姆

6.7.  0xCF：休眠模式控制qXq嘉泰姆
写入0x01进入休眠，通信或触摸可唤醒。qXq嘉泰姆

6.8.  0xF0：按键状态读取qXq嘉泰姆
       读取该寄存器可获取KEY1~KEY8的触摸状态（Bit0~Bit7）。      qXq嘉泰姆

七、触摸功能优化与显示驱动

7.1.灵敏度调节qXq嘉泰姆
     可通过外接电容（0~25pF）或调整PCB电极大小来优化触摸响应。qXq嘉泰姆
灵敏度调整：在大多数应用中根据用户的需求调整触摸按键的灵敏度是一个非常重要的考虑因素。qXq嘉泰姆
可通过改变PCB电极的大小及铺地面积(电极正下方)，或者改变绝缘材料的厚度调整感度。同时CXLE88174qXq嘉泰姆
提供了触摸输入引脚上外加电容的方式来调整不同的灵敏度需求。qXq嘉泰姆

7.2.最长按键时间保护qXq嘉泰姆
      按键持续超过64s后自动复位，防止误触锁定。qXq嘉泰姆
      为尽量减少如不小心碰触到感应电极等此类的无意按键检测，芯片内部设置了最长按键持续时间功qXq嘉泰姆
能。当某个触摸按键按下时，内部定时器开始计时，一旦按键按下的时间过长，超过大约 64s后，触摸qXq嘉泰姆
芯片会忽略该被触摸键的状态，重新校准来获取新的基准值，同时输出状态重置为初始状态。qXq嘉泰姆
7.3.自动校准功能说明qXq嘉泰姆
     上电后，芯片会进行初始化，取得第一次基准值，没有按键被按下，触摸芯片在固定的时间周期到qXq嘉泰姆
后，将自动校准基准值，使得基准值可以根据外界环境进行动态的变化。qXq嘉泰姆

7.4.数码管驱动方式qXq嘉泰姆

7.4.1）共阴极接法：SEG接阳极，GRID接阴极。qXq嘉泰姆
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     图7给出共阴极数码管的连接示意图,如果让该数码管显示“0”,只需要向C0H（GRID1）地址中从低qXq嘉泰姆
位开始写入0x3F数据即可,此时00H 对应每一个SEG1～SEG8的数据如下表格。qXq嘉泰姆
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7.4.2）共阳极接法：SEG接阴极，GRID接阳极。qXq嘉泰姆
显示数据需根据接法反向配置。qXq嘉泰姆
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       图8给出共阳极数码管的连接示意图,如果让该数码管显示“0”,要向地址单元C0H(GRID1)、qXq嘉泰姆
C2H(GRID2)、C4H(GRID3)、C6H(GRID4)、C8H(GRID5)、CAH(GRID6)里面分别写数据 01H,其余的地址qXq嘉泰姆
CCH(GRID7)单元全部写数据00H。每一个SEG1～SEG8对应的数据如下表格。qXq嘉泰姆
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▲注意：无论是驱动共阴极数码管还是驱动共阳极数码管,SEG引脚只能接LED的阳极,GRID只能接LED的qXq嘉泰姆
阴极,不可反接。qXq嘉泰姆

八、应用电路设计示例

8.1.共阴极数码管连接示例：qXq嘉泰姆

8.1.1）CXLE88174驱动共阴数码屏硬件电路图，SEG1~SEG8接数码管段极（a~dp）qXq嘉泰姆
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8.1.2）CXLE88174驱动共阳数码屏硬件电路图，GRID1~GRID7接位极（com）qXq嘉泰姆

• 蜂鸣器通过BZ引脚驱动，串联1kΩ电阻qXq嘉泰姆
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8.2.触摸按键设计：qXq嘉泰姆
每个KEY引脚可外接电容调整灵敏度，未使用引脚需接地。qXq嘉泰姆

九、程序设计流程图

• 初始化I2C接口qXq嘉泰姆

• 配置显示模式（0xBD）qXq嘉泰姆

• 写入显示数据（0xC0~0xCD）qXq嘉泰姆

• 设置显示开关与亮度（0xBF）qXq嘉泰姆

• 循环读取按键状态（0xF0）qXq嘉泰姆

• 根据按键执行相应操作（如蜂鸣、显示更新）qXq嘉泰姆

十、封装与尺寸信息

CXLE88174采用SOP32封装，尺寸为20.23mm×7.44mm，引脚间距1.27mm，适合标准PCB布局。qXq嘉泰姆

十一、总结与市场应用

      CXLE88174以其高集成度、强抗干扰能力和灵活的显示配置，成为触摸显示方案的理想选择。尤其适用于电磁炉、智能家电、工业控制面板等场景。随着人机交互需求的提升，此类多功能驱动芯片的市场前景广阔。qXq嘉泰姆

十二、相关芯片选择指南                      更多同类产品.....qXq嘉泰姆