max7219是一个用于驱动8位7段数字LED或者8x8点阵LED的驱动芯片, 以列扫描的方式, 用16个pin管理64个发光点, 显示8个数字时刷新率为500-1300Hz, 典型值为800Hz.
pin脚功能
* DIG0 - DIG7: 这个8个pin, 分别代表一个7段数字+点号
* SEGA - SEGG, DP: A-G代表7段数字里的每一段, DP代表Decimal Point, 小数点
* 每一段的驱动电流是40mA
* V+, GND: 电压和接地
* DIN: 串行数据输入
* CS: 片选, 当电平下拉后从串行口按时脉移入移位寄存器, 当电平上拉后锁存
* DOUT: 串行数据输出, 这个口用于级联
* 级联的N个MAX7219, 可以看成有N个串联的16位移位寄存器
* 如果要对第N位操作, 要经过16*N个时脉后数据才能到达, 这时候CS上拉, 将命令锁存.
通信方式
* 通信协议为SPI, 接受SPI Master的输入, 不返回数据
* MAX7219, 不管CS是什么电平, DIN的数据都会随着时脉写入移位寄存器
* MAX7221, 只有当CS下拉时, 才会将数据从DIN写入, 或者往DOUT写出
* CS必须在第16个数写入后, 下一个时脉上升沿到来前拉高, 否则数据会丢失
* 数据是MSB, 大值在前
* 对于16个bit, 前8个(D15-D08)为地址, 实际上使用的只有D11-D8这4个, 后8个D7-D0为数据
通信的前8位地址
共有14个
* 0x?0: No-Op, 用于将数据输出到DOUT
* 0x?1: 第一个数字
* 0x?2: 第二个
* 0x?3: 第三个
* 0x?4: 第四个
* 0x?5: 第五个
* 0x?6: 第六个
* 0x?7: 第七个
* 0x?8: 第八个
* 0x?9: 数字解码模式
* 0x?A: 亮度, 0x00到0xFF
* 0x?B: 扫描限制(数字个数), 这个对亮度有影响, 如果两个级联的这个参数不一样, 亮度会不一样
* 0x?C: 状态(关闭, 普通)
* 0x?F: 测试状态(测试, 普通)
级联传输
* 使用No-Op地址操作实现级联传输
* 例如, 对第四块MAX7219写入
* 首先按预设地址写入地址, 写入值
* 写入三次NoOp操作(0x?0??), ?号代表随意值
* 当CS拉高后, 这4个MAX7219都会收到操作地址和操作值, 但是前三块看到的是NoOp, 所以前三块无动作
使用STC12C5A60S2的硬件SPI驱动MAX7219点阵
STC12C5A60S2系列是带内建SPI支持的, 基于HML_FwLib_STC12封装库可以方便的实现MAX7219的点阵驱动, 项目地址 https://github.com/IOsetting/HML_FwLib_STC12 , 驱动代码:
- /*****************************************************************************/
- /**
- * \file spi_max7219.c
- * \author IOsetting | iosetting@outlook.com
- * \date
- * \brief Example code of SPI driving dot matrix module
- * \note The module chip is MAX7219, pin connection:
- * P1_3 => CS,
- * P1_5(MOSI) => DIN,
- * P1_7(SPCLK) => CLK
- *
- * \version v0.1
- * \ingroup example
- * \remarks test-board: Minimum System; test-MCU: STC12C5AF56S2
- ******************************************************************************/
- /*****************************************************************************
- * header file *
- *****************************************************************************/
- #include "hml/hml.h"
- #define CS P1_3
- #define DECODE_MODE 0x09
- #define INTENSITY 0x0A
- #define SCAN_LIMIT 0x0B
- #define SHUT_DOWN 0x0C
- #define DISPLAY_TEST 0x0F
- const byte numbers[]={
- 0x00,0x00,0x7C,0xC6,0xC6,0xCE,0xD6,0xD6, // -0-.
- 0xE6,0xC6,0xC6,0x7C,0x00,0x00,0x00,0x00,
- 0x00,0x00,0x18,0x38,0x78,0x18,0x18,0x18, // -1-
- 0x18,0x18,0x18,0x7E,0x00,0x00,0x00,0x00,
- 0x00,0x00,0x7C,0xC6,0x06,0x0C,0x18,0x30, // -2-
- 0x60,0xC0,0xC6,0xFE,0x00,0x00,0x00,0x00,
- 0x00,0x00,0x7C,0xC6,0x06,0x06,0x3C,0x06, // -3-
- 0x06,0x06,0xC6,0x7C,0x00,0x00,0x00,0x00,
- 0x00,0x00,0x0C,0x1C,0x3C,0x6C,0xCC,0xFE, // -4-
- 0x0C,0x0C,0x0C,0x1E,0x00,0x00,0x00,0x00,
- 0x00,0x00,0xFE,0xC0,0xC0,0xC0,0xFC,0x0E, // -5-
- 0x06,0x06,0xC6,0x7C,0x00,0x00,0x00,0x00,
- 0x00,0x00,0x38,0x60,0xC0,0xC0,0xFC,0xC6, // -6-
- 0xC6,0xC6,0xC6,0x7C,0x00,0x00,0x00,0x00,
- 0x00,0x00,0xFE,0xC6,0x06,0x06,0x0C,0x18, // -7-
- 0x30,0x30,0x30,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,
- 0x00,0x00,0x7C,0xC6,0xC6,0xC6,0x7C,0xC6, // -8-
- 0xC6,0xC6,0xC6,0x7C,0x00,0x00,0x00,0x00,
- 0x00,0x00,0x7C,0xC6,0xC6,0xC6,0x7E,0x06, // -9-
- 0x06,0x06,0x0C,0x78,0x00,0x00,0x00,0x00};
- void Write7219(byte addr, byte dat)
- {
- CS = 0;
- SPI_RW(addr);
- SPI_RW(dat);
- CS = 1;
- }
- /*****************************************************************************/
- /**
- * \author IOsetting
- * \date
- * \brief initialize MAX7219
- * \param[in]
- * \return none
- * \ingroup example
- * \remarks
- ******************************************************************************/
- void Init7219(void)
- {
- Write7219(SHUT_DOWN,0x01); // 0x00:shutdown, 0x01:normal
- Write7219(DECODE_MODE,0x00); // No decode
- Write7219(SCAN_LIMIT,0x07); // Display 8 digits
- Write7219(INTENSITY,0x00); // 0x00:min, 0xFF:max
- Write7219(DISPLAY_TEST,0x00); // 0x00:normal, 0x01:test mode
- }
- /*****************************************************************************/
- /**
- * \author IOsetting
- * \date
- * \brief initialize SPI
- * \param[in]
- * \return none
- * \ingroup example
- * \remarks
- ******************************************************************************/
- void initSys(void)
- {
- SPI_configTypeDef sc;
- sc.baudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_64;
- sc.cpha = SPI_CPHA_1Edge;
- sc.cpol = SPI_CPOL_low;
- sc.firstBit = SPI_FirstBit_MSB;
- sc.pinmap = SPI_pinmap_P1;
- sc.nss = SPI_NSS_Soft;
- sc.mode = SPI_Mode_Master;
- SPI_config(&sc);
- SPI_cmd(ENABLE);
- }
- void main()
- {
- initSys();
- Init7219();
- P1_3 = 1;
- byte pos = 0, size = sizeof(numbers), i, j;
- while(1)
- {
- for (i = 0; i < 8; i++)
- {
- j = (pos + i) % size;
- Write7219(i + 1, numbers[j]);
- }
- pos = (pos + 1) % size;
- sleep(100);
- }
- }
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