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原创 「雕爷学编程」Arduino动手做(22)——8X8 LED点阵MAX7219屏

2019-9-1 10:29 119 1 2 分类: MCU/ 嵌入式 文集: 雕爷学编程

37款传感器与模块的提法,在网络上广泛流传,其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和模块,依照实践出真知(一定要动手做)的理念,以学习和交流为目的,这里准备逐一动手试试做实验,不管成功与否,都会记录下来---小小的进步或是搞不定的问题,希望能够抛砖引玉。 


【Arduino】108种传感器模块系列实验(资料+代码+图形+仿真)

实验二十二:MAX7219点阵显示模块(8X8 LED共阴屏幕)


MAX7219 

是美国MAXIM 公司推出的多位LED 显示驱动器,采用3 线串行接口传送数据,可直接与单片机接口连接,用户能方便修改其内部参数,以实现多位LED 显示。它内含硬件动态扫描电路、BCD译码器、段驱动器和位驱动器。此外,其内部还含有8X8 位静态RAM,用于存放8 个数字的显示数据。显然,它可直接驱动64 段LED点阵显示器。当多片MAX7219 级联时,可控制更多的LED 点阵显示器。显示的数据通过单片机数据处理后,送给MAX7219 显示。

串行输入/输出共阴极显示驱动器
MAX7219/MAX7221是一种集成化的串行输入/输出共阴极显示驱动器,它连接微处理器与8位数字的7段数字LED显示,也可以连接条线图显示器或者64个独立的LED。其上包括一个片上的B型BCD编码器、多路扫描回路,段字驱动器,而且还有一个8*8的静态RAM用来存储每一个数据。 只有一个外部寄存器用来设置各个LED的段电流。 MAX7221与SPI?、 QSPI?以及 MICROWIRE?相兼容,同时它有限制回转电流的段驱动来减少EMI(电磁干扰)。 一个方便的四线串行接口可以联接所有通用的微处理器。 每个数据可以寻址在更新时不需要改写所有的显示。MAX7219/MAX7221同样允许用户对每一个数据选择编码或者不编码。 整个设备包含一个150μA的低功耗关闭模式,模拟和数字亮度控制,一个扫描限制寄存器允许用户显示1-8位数据,还有一个让所有LED发光的检测模式。 

MAX7219内部结构图

作为一块专用的LED显示驱动芯片,MAX7219能够以动态形式驱动8位数码显示器。还可以用 n 片MAX7219进行级连,以驱动8 * n位数码显示。MAX7219与数码显示器的之间的电路极为简单,几乎连限流电阻都不用。MAX7219与单片机之间也仅仅需要连接3条引线。当单片机把数据送到MAX7219后,它就可以独立的进行动态扫描显示,无需单片机再进行干预。对于单片机来说,这些数码显示器,看起来似乎都是在进行静态显示,可以说是驱动多位数码显示器的最佳选择。


MAX7219各引脚的功能:
DIN:串行数据输入端
DOUT:串行数据输出端,用于级连扩展
LOAD:装载数据输入
CLK:串行时钟输入
DIG0~DIG7:8位LED位选线,从共阴极LED中吸入电流
SEG A~SEG G DP     7段驱动和小数点驱动
ISET:  通过一个10k电阻和Vcc相连,设置段电流


技术参数:
种类: LED显示驱动器
系列: MAX7219
数位数量: 8
片段数量: 64
安装风格: SMD/SMT
封装 / 箱体: SOIC-Wide-24
工作电源电压: 4 V to 5.5 V
电源电流— 大值: 330 mA
小工作温度: - 40 C
大工作温度: + 85 C
封装: Reel或Tube
高度: 2.35 mm
长度: 15.6 mm
产品: LED Display Drivers
宽度: 7.6 mm
高电平输出电流: - 2 mA
低电平输出电流: 5 mA
Pd-功率耗散: 941 mW
工厂包装数量: 1000
零件号别名: MAX7219
单位重量: 734.500 mg


功能特点:
1 10MHz连续串行口
2 独立的LED段控制
3 数字的译码与非译码选择
4 150μA的低功耗关闭模式
5 亮度的数字和模拟控制
6 高电压中断显示
7 共阴极LED显示驱动
8 限制回转电流的段驱动来减少EMI(MAX7221)
9 SPI, QSPI, MICROWIRE串行接口(MAX7221)
10 24脚的 DIP和 SO 封装

MAX7219的应用电路



MAX7219点阵显示模块(8X8 LED共阴屏幕)



模块参数:
1.单个模块可以驱动一个8*8共阴点阵
2.模块工作电压:5V
3.模块尺寸:长5厘米X宽3.2厘米X高1.5厘米
4.带4个固定螺丝孔,孔径3mm,可使用M3铜柱固定
5.模块带输入输出接口,支持多个模块级联


模块电原理图

8*8 发光管点阵 1088AS 
3mm共阴 8X8 高亮 红色


★ 能在低电压、小电流条件下驱动发光
★ 发光响应时间极短(<0.1μs),高频特性好,单色性好,亮度高
★ 体积小,重量轻,抗冲击性能好.固态封装,封装方式为灌胶型,稳定性高
★ 寿命长,使用寿命在5万小时以上
★ 可连续扫描驱动各字节
★ 良好的显示效果、视角宽
★ 推荐恒流使用,恒压会出现亮度不均匀现象
★ 表面有保护膜的产品,可以在使用前撕下来
★ 焊接温度: 260℃ 停留时间最长5秒
★ 当工作温度高于25℃时,Ifm,ifp和Id必须降低;电流降低率是-036mA/℃(直流驱动),或-0.86mA/℃(脉冲驱动)功耗率是-0.75mW/℃。产品的工作电流不能大于对应工作温度条件Ifm或Ifp的60%。
★ 蓝色,翠绿色,白色请采取防静电措施

接线方式:
(在IN方向的针脚)
Arduino Uno    ---     MAX7219
5V              <--->              VCC
GND           <--->              GND
12               <--->              DIN
11               <--->              CS
10               <--->              CLK


实验接线:
1.模块左边为输入端口,右边为输出端口。
2.控制单个模块时,只需要将输入端口接到单片机
3.多个模块级联时,第1个模块的输入端接单片机,输出端接第2个模块的输入端,第2个模块的输出端接第3个模块的输入端,以此类推...


  1. /*
  2. 【Arduino】108种传感器模块系列实验(资料+代码+图形+仿真)
  3. 实验二十二:MAX7219点阵显示模块(8X8 LED共阴屏幕)
  4. 安装库:IDE--工具--管理库--搜索“LedControl”--安装
  5. 实验源代码
  6. */
  7. #include <LedControl.h>
  8. int DIN = 12;
  9. int CS = 11;
  10. int CLK = 10;
  11. byte e[8]= {0x7C,0x7C,0x60,0x7C,0x7C,0x60,0x7C,0x7C}; //E
  12. byte d[8]= {0x78,0x7C,0x66,0x66,0x66,0x66,0x7C,0x78}; //D
  13. byte u[8]= {0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x7E,0x7E}; //U
  14. byte c[8]= {0x7E,0x7E,0x60,0x60,0x60,0x60,0x7E,0x7E}; //C
  15. byte eight[8]= {0x7E,0x7E,0x66,0x7E,0x7E,0x66,0x7E,0x7E}; //8
  16. byte s[8]= {0x7E,0x7C,0x60,0x7C,0x3E,0x06,0x3E,0x7E}; //S
  17. byte dot[8]= {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x18,0x18}; //.
  18. byte o[8]= {0x7E,0x7E,0x66,0x66,0x66,0x66,0x7E,0x7E}; //O
  19. byte m[8]= {0xE7,0xFF,0xFF,0xDB,0xDB,0xDB,0xC3,0xC3}; //M
  20. LedControl lc=LedControl(DIN,CLK,CS,4);
  21. void setup(){
  22. lc.shutdown(0,false); //启动时,MAX72XX处于省电模式
  23. lc.setIntensity(0,8); //将亮度设置为最大值
  24. lc.clearDisplay(0); //清除显示
  25. }
  26. void loop(){
  27. byte smile[8]= {0x3C,0x42,0xA5,0x81,0xA5,0x99,0x42,0x3C};//笑脸
  28. byte neutral[8]= {0x3C,0x42,0xA5,0x81,0xBD,0x81,0x42,0x3C};//标准脸
  29. printByte(eight);//显示8
  30. delay(1000);//延时1秒
  31. printByte(neutral);//显示标准脸
  32. delay(1000);
  33. }
  34. //点阵显示函数
  35. void printByte(byte character [])
  36. {
  37. int i = 0;
  38. for(i=0;i<8;i++)
  39. {
  40. lc.setRow(0,i,character);
  41. }
  42. }



图形编程

仿真编程


  1. /*
  2. 【Arduino】108种传感器模块系列实验(资料+代码+图形+仿真)
  3. 实验二十二:MAX7219点阵显示模块(8X8 LED共阴)
  4. 项目:全屏亮暗各1秒
  5. 引脚定义
  6. DIN = D11
  7. CS = D10
  8. CLK = D13
  9. */
  10. #include <SPI.h>
  11. const byte sprite[2][8] = {
  12. {B11111111,B11111111,B11111111,B11111111,B11111111,B11111111,B11111111,B11111111},
  13. {B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000,B00000000},
  14. };
  15. const byte DECODEMODE = 0x09;
  16. const byte INTENSITY = 0x0a;
  17. const byte SCANLIMIT = 0x0b;
  18. const byte SHUTDOWN = 0x0c;
  19. const byte DISPLAYTEST = 0x0f;
  20. void max7219(const byte reg, const byte data) {
  21. digitalWrite(SS, LOW);
  22. SPI.transfer(reg);
  23. SPI.transfer(data);
  24. digitalWrite(SS, HIGH);
  25. }
  26. void setup() {
  27. SPI.begin();
  28. max7219(SCANLIMIT, 7);
  29. max7219(DECODEMODE, 0);
  30. max7219(INTENSITY, 2);
  31. max7219(DISPLAYTEST, 0);
  32. max7219(SHUTDOWN, 1);
  33. for(byte i=0; i<8; i++) {
  34. max7219(i+1, 0);
  35. }
  36. }
  37. void loop() {
  38. for(byte j=0; j<2; j++) {
  39. for(byte i=0; i<8; i++) {
  40. max7219(i+1, sprite[j]);
  41. }
  42. delay(1000);
  43. }
  44. }



  1. /*
  2. 【Arduino】108种传感器模块系列实验(资料+代码+图形+仿真)
  3. 实验二十二:MAX7219点阵显示模块(8X8 LED共阴)
  4. 项目四:全屏红心跳动
  5. 引脚定义
  6. DIN = D11
  7. CS = D10
  8. CLK = D13
  9. */
  10. #include <SPI.h>
  11. const byte sprite[2][8] = {
  12. { 0x00, 0x66, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x7E, 0x3C, 0x18 },
  13. { 0x00, 0x00, 0x24, 0x7E, 0x7E, 0x3C, 0x18, 0x00 }
  14. };
  15. const byte DECODEMODE = 0x09;
  16. const byte INTENSITY = 0x0a;
  17. const byte SCANLIMIT = 0x0b;
  18. const byte SHUTDOWN = 0x0c;
  19. const byte DISPLAYTEST = 0x0f;
  20. void max7219(const byte reg, const byte data) {
  21. digitalWrite(SS, LOW);
  22. SPI.transfer(reg);
  23. SPI.transfer(data);
  24. digitalWrite(SS, HIGH);
  25. }
  26. void setup() {
  27. SPI.begin();
  28. max7219(SCANLIMIT, 7);
  29. max7219(DECODEMODE, 0);
  30. max7219(INTENSITY, 2);
  31. max7219(DISPLAYTEST, 0);
  32. max7219(SHUTDOWN, 1);
  33. for(byte i=0; i<8; i++) {
  34. max7219(i+1, 0);
  35. }
  36. }
  37. void loop() {
  38. for(byte j=0; j<2; j++) {
  39. for(byte i=0; i<8; i++) {
  40. max7219(i+1, sprite[j][i]);
  41. }
  42. delay(500);
  43. }
  44. }


作者: 雕爷学编程, 来源:面包板社区

链接: https://www.mianbaoban.cn/blog/uid-me-3894459.html

版权声明:本文为博主原创,未经本人允许,禁止转载!

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文章评论 2条评论)

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雕爷学编程 2019-9-4 15:07

curton: 学习了
   谢谢鼓励

curton 2019-9-3 21:05

学习了
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