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四合一點陣顯示模塊采用MAX7219作為控制，它是一種集成化的串行輸入/輸出共陰極顯示驅(qū)動器，它連接微處理器與8位數(shù)字的7段數(shù)字LED顯示，也可以連接條線圖顯示器或者64個獨立的LED。其上包括一個片上的B型BCD編碼器、多路掃描回路，段字驅(qū)動器，而且還有一個8*8的靜態(tài)RAM用來存儲每一個數(shù)據(jù)。只有一個外部寄存器用來設(shè)置各個LED的段電流。它可以連接所有通用的微處理器。每個數(shù)據(jù)可以尋址在更新時不需要改寫所有的顯示。MAX7219同樣允許用戶對每一個數(shù)據(jù)選擇編碼或者不編碼。

整個設(shè)備包含一個150μA的低功耗關(guān)閉模式，模擬和數(shù)字亮度控制，一個掃描限制寄存器允許用戶顯示1-8位數(shù)據(jù)，還有一個讓所有LED發(fā)光的檢測模式。

只需要3個IO口即可驅(qū)動1個點陣！點陣顯示時無閃爍！支持級聯(lián)！

一、二、模塊來源?

采購鏈接：
資料下載鏈接： https://pan.baidu.com/s/19WdOd8D2QlPi1Q_EWlb3fQ
資料提取碼：b822

產(chǎn)品實物展示

2、規(guī)格參數(shù)?

工作電壓：4-5.5V

工作電流：8-330MA

掃描速率：500-1300Hz

通信協(xié)議：串行通信

管腳數(shù)量：5 Pin（2.54mm間距排針）

以上信息見廠家資料文件

三、移植過程?

我們的目標是將例程移植至MSPM0G3507開發(fā)板上。首先要獲取資料，查看數(shù)據(jù)手冊應(yīng)如何實現(xiàn)讀取數(shù)據(jù)，再移植至我們的工程。

3.1. 查看資料?

3.1.1. 時序講解?

無論數(shù)據(jù)輸入或輸出CS端必須為低電平。然后數(shù)據(jù)在CS端的上升沿被載入數(shù)據(jù)寄存器或控制寄存器。CS端在第 16個時鐘的上升沿之后，下個時鐘上升沿之前變?yōu)楦唠娖?，否則數(shù)據(jù)將會丟失。

對 MAX7219 來說，串行數(shù)據(jù)在 DIN 輸入 16 位數(shù)據(jù)包，在CLK的上升沿數(shù)據(jù)均移入到內(nèi)部 16 位移位寄存器。即DIN不能在CLK的上升沿時進行數(shù)據(jù)變換。

3.1.2. 數(shù)據(jù)位講解?

DIN傳輸?shù)?6位數(shù)據(jù)包說明，見表格000。其中D8-D11 為寄存器地址位。D0-D7 為數(shù)據(jù)位。D12-D15 為無效位。

根據(jù)以上的時序說明和傳輸格式，實現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸代碼。

//向MAX7219寫入字節(jié)
//dat寫入的數(shù)據(jù)
void Write_Max7219_byte(uint8_t dat)
{
    uint8_t i;
    MAX7219_CS(0);//確認CS拉低
    for(i=8;i>=1;i--)//傳輸8位
    {
        MAX7219_CLK(0);//拉低CLK
        //當(dāng)前數(shù)據(jù)位是否為1
        if( dat&0x80 )
        {
            MAX7219_DIN(1);
        }
        else
        {
            MAX7219_DIN(0);
        }
        dat=dat

	

	
//向MAX7219寫入數(shù)據(jù)
//address寫入地址  dat寫入數(shù)據(jù)
void Write_Max7219(uint8_t address,uint8_t dat)
{
    //CS拉低
    MAX7219_CS(0);
    //傳輸高8位數(shù)據(jù)（寄存器地址）
    Write_Max7219_byte(address);
    //傳輸?shù)?位數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)）
    Write_Max7219_byte(dat);
    //CS拉高
    MAX7219_CS(1);
}

	

	3.1.3. 關(guān)鍵寄存器講解?

	相關(guān)寄存器地址，見下表。這里先講解0X09譯碼方式寄存器。

	

	我們發(fā)送的數(shù)據(jù)位是16位，而進入譯碼方式寄存器只使用到了D15-D8數(shù)據(jù)位（0x09），還有D7到D0沒有設(shè)置。而根據(jù)數(shù)據(jù)手冊的說明，關(guān)于譯碼方式寄存器的D7-D0的設(shè)置在數(shù)據(jù)手冊的表格4.

	

	按照圖中所示，如果要設(shè)置譯碼方式為全部數(shù)碼管都進行譯碼，那么要發(fā)送：

	
//高8位=0x09（寄存器地址）, 低8位=0x00（數(shù)據(jù)）
Write_Max7219(0x09,0x00);

	

	點陣是通過一個個像素點顯示，要在8x8點陣上顯示個字符，需要以下兩步:

	占據(jù)屏幕上的一塊地方，大小由字體大小說了算;

	在占據(jù)的地方上依次控制每個像素點是否顯示。

	比如一個8x8字體大小的字符，表示水平方向需要8個像素點，垂直方向需要8個像素點。在這塊8x8的地盤上，每個像素點是否顯示由字模說了算，字模中的每1位數(shù)據(jù)表示一個像素點，如果該位為0則表示此處像素點不顯示、為1則表示顯示(陰碼規(guī)則)。 以下為 逐行式，順向（高位在前），陰碼格式輸出的字模數(shù)據(jù)。在程序中逐位讀取字模，如果該位為0則該點點亮，如果該位為1則滅。

	

	字模例子

	
0x7C,第一行顯示 0111 1100
0x42,第二行顯示 0100 0010
0x02,第三行顯示 0000 0010
0x04,第四行顯示 0000 0100
0x08,第五行顯示 0000 1000
0x30,第六行顯示 0011 0000
0x42,第七行顯示 0100 0010
0x7E 第八行顯示 0111 1110
(一共8行)

	

	如果想要第0行顯示一條直線，應(yīng)如何操作？

	

	先在數(shù)據(jù)手冊中找到關(guān)于第0個行的寄存器地址。根據(jù)右圖顯示得知，第0個數(shù)碼管的地址是0X01知道地址后，根據(jù)數(shù)據(jù)手冊提示找到數(shù)據(jù)位設(shè)置表，因為全部沒有進行譯碼，那么只需要發(fā)送：

	
//高8位=0x01（寄存器地址）, 低8位=0xff（數(shù)據(jù)）
Write_Max7219(0x01,0xff);//第0行顯示一條直線

	

	

	3.2. 引腳選擇?

	該模塊有10個引腳，其中有5個是接入下一個級聯(lián)的點陣。如果不接入下一個級聯(lián)的點陣，則只要接5個引腳，具體引腳連接見下表。

				數(shù)碼管模塊
			
				開發(fā)板
		

				VCC
			
				5V
		

				GND
			
				GND
		

				DIN
			
				PB10
		

				CS
			
				PB13
		

				CLK
			
				PB15
		

	3.3. 移植至工程?

	我們新建兩個文件分別是 bsp_DotMatrix.c 和 bsp_DotMatrix.h ，然后將C文件添加至工程中，將h文件路徑添加到工程中。

	

	在文件bsp_DotMatrix.c中，編寫如下代碼。

	
/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-18     LCKFB-LP    first version
 */
#include "bsp_DotMatrix.h"
#include "stdio.h"

/******************************************************************
 * 函 數(shù) 名 稱：MAX7219_GPIO_Init
 * 函 數(shù) 說 明：初始化MAX7219引腳
 * 函 數(shù) 形 參：無
 * 函 數(shù) 返 回：無
 * 作       者：LC
 * 備       注：無
******************************************************************/
void MAX7219_GPIO_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化結(jié)構(gòu)體

    RCC_MAX7219_ENABLE();        // 使能GPIO時鐘

    GPIO_InitStruct.Pins =  GPIO_MAX7219_CLK|        // GPIO引腳
                            GPIO_MAX7219_DIN|
                            GPIO_MAX7219_CS;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;      // 推挽輸出
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;         // 輸出速度高
    GPIO_Init(PORT_MAX7219, &GPIO_InitStruct);       // 初始化
}

/******************************************************************
 * 函 數(shù) 名 稱：Write_Max7219_byte
 * 函 數(shù) 說 明：向MAX7219寫入字節(jié)
 * 函 數(shù) 形 參：dat寫入的數(shù)據(jù)
 * 函 數(shù) 返 回：無
 * 作       者：LC
 * 備       注：無
******************************************************************/
void Write_Max7219_byte(uint8_t dat)
{
    uint8_t i;
    MAX7219_CS(0);
    for(i=8;i>=1;i--)
    {
        MAX7219_CLK(0);
        if( dat&0x80 )
        {
            MAX7219_DIN(1);
        }
        else
        {
            MAX7219_DIN(0);
        }
        dat=dat

	

	在文件bsp_DotMatrix.h中，編寫如下代碼。

	
/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-18     LCKFB-LP    first version
 */
#ifndef _BSP_DOTMATRIX_H_
#define _BSP_DOTMATRIX_H_

#include "board.h"


#define RCC_MAX7219_ENABLE()    __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()

#define PORT_MAX7219            CW_GPIOB

#define GPIO_MAX7219_CLK        GPIO_PIN_15
#define GPIO_MAX7219_DIN        GPIO_PIN_10
#define GPIO_MAX7219_CS         GPIO_PIN_13


#define MAX7219_CLK(X) GPIO_WritePin(PORT_MAX7219, GPIO_MAX7219_CLK, X?GPIO_Pin_SET:GPIO_Pin_RESET)
#define MAX7219_DIN(X) GPIO_WritePin(PORT_MAX7219, GPIO_MAX7219_DIN, X?GPIO_Pin_SET:GPIO_Pin_RESET)
#define MAX7219_CS(X)  GPIO_WritePin(PORT_MAX7219, GPIO_MAX7219_CS,  X?GPIO_Pin_SET:GPIO_Pin_RESET)



void Write_Max7219(uint8_t address,uint8_t dat);
void Write_Max7219_2(unsigned char address,unsigned char dat);
void Write_Max7219_AllOff(void);
void MAX7219_Init(void);
void Max7219_display(uint8_t* show1, uint8_t* show2, uint8_t* show3, uint8_t* show4);
#endi

	

	四、移植驗證?

	在自己工程中的main主函數(shù)中，編寫如下。

	
/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-18     LCKFB-LP    first version
 */
#include "board.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_DotMatrix.h"

unsigned char disp1[12][8]={//一共12行

{0x3C,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x66,0x38},/*"0",0*/

{0x38,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0x18},/*"1",1*/

{0x7C,0x42,0x02,0x04,0x08,0x30,0x42,0x7E},/*"2",2*/

{0x7C,0x46,0x04,0x18,0x06,0x02,0x42,0x3C},/*"3",3*/

{0x0C,0x14,0x14,0x24,0x44,0x3C,0x04,0x0C},/*"4",4*/

{0x3E,0x40,0x58,0x64,0x02,0x02,0x42,0x3C},/*"5",5*/

{0x3E,0x40,0x48,0x76,0x42,0x42,0x42,0x3C},/*"6",6*/

{0x7E,0x04,0x04,0x08,0x10,0x10,0x10,0x10},/*"7",7*/

{0x7C,0x42,0x62,0x3C,0x44,0x42,0x42,0x3C},/*"8",8*/

{0x7C,0x42,0x42,0x46,0x3A,0x02,0x44,0x38},/*"9",9*/

{0x3A,0x04,0x04,0x24,0x24,0x18,0x08,0x7E},/*"立",10*/

{0x52,0x4E,0x76,0xD6,0x56,0x76,0x4A,0x4E},/*"創(chuàng)",11*/
};


int main(void)
{

    board_init();

    uart1_init(115200);

    MAX7219_Init();
    Write_Max7219_AllOff();
    printf("MAX7219 demo startrn");


    while(1)
    {
        //第一個點陣顯示disp1數(shù)組的第10行內(nèi)容
        //第二個點陣顯示disp1數(shù)組的第11行內(nèi)容
        //第三個點陣顯示disp1數(shù)組的第7行內(nèi)容
        //第四個點陣顯示disp1數(shù)組的第6行內(nèi)容
        Max7219_display(disp1[10],disp1[11], disp1[7], disp1[6]);
        delay_ms(1000);
    }

}

	

	上電效果：顯示“立創(chuàng)76”

	

	移植成功案例代碼：

	鏈接：https://pan.baidu.com/s/1xXCdgOcDR8lY7poyH9vayA?pwd=LCKF 提取碼：LCKF


	審核編輯 黃宇

數(shù)碼管模塊	開發(fā)板
VCC	5V
GND	GND
DIN	PB10
CS	PB13
CLK	PB15

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