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標題: STC12C5A60S2單片機使用硬件SPI驅(qū)動MAX7219的LED點陣 [打印本頁]
作者: michaelchain    時間: 2021-8-18 18:25
標題: STC12C5A60S2單片機使用硬件SPI驅(qū)動MAX7219的LED點陣
max7219是一個用于驅(qū)動8位7段數(shù)字LED或者8x8點陣LED的驅(qū)動芯片, 以列掃描的方式, 用16個pin管理64個發(fā)光點, 顯示8個數(shù)字時刷新率為500-1300Hz, 典型值為800Hz.

pin腳功能
* DIG0 - DIG7: 這個8個pin, 分別代表一個7段數(shù)字+點號
* SEGA - SEGG, DP: A-G代表7段數(shù)字里的每一段, DP代表Decimal Point, 小數(shù)點
   * 每一段的驅(qū)動電流是40mA
* V+, GND: 電壓和接地
* DIN: 串行數(shù)據(jù)輸入
* CS: 片選, 當電平下拉后從串行口按時脈移入移位寄存器, 當電平上拉后鎖存
* DOUT: 串行數(shù)據(jù)輸出, 這個口用于級聯(lián)
   * 級聯(lián)的N個MAX7219, 可以看成有N個串聯(lián)的16位移位寄存器
   * 如果要對第N位操作, 要經(jīng)過16*N個時脈后數(shù)據(jù)才能到達, 這時候CS上拉, 將命令鎖存.

通信方式
* 通信協(xié)議為SPI, 接受SPI Master的輸入, 不返回數(shù)據(jù)
* MAX7219, 不管CS是什么電平, DIN的數(shù)據(jù)都會隨著時脈寫入移位寄存器
* MAX7221, 只有當CS下拉時, 才會將數(shù)據(jù)從DIN寫入, 或者往DOUT寫出
* CS必須在第16個數(shù)寫入后, 下一個時脈上升沿到來前拉高, 否則數(shù)據(jù)會丟失
* 數(shù)據(jù)是MSB, 大值在前
* 對于16個bit, 前8個(D15-D08)為地址, 實際上使用的只有D11-D8這4個, 后8個D7-D0為數(shù)據(jù)

通信的前8位地址
共有14個
* 0x?0: No-Op, 用于將數(shù)據(jù)輸出到DOUT
* 0x?1: 第一個數(shù)字
* 0x?2: 第二個
* 0x?3: 第三個
* 0x?4: 第四個
* 0x?5: 第五個
* 0x?6: 第六個
* 0x?7: 第七個
* 0x?8: 第八個
* 0x?9: 數(shù)字解碼模式
* 0x?A: 亮度, 0x00到0xFF
* 0x?B: 掃描限制(數(shù)字個數(shù)), 這個對亮度有影響, 如果兩個級聯(lián)的這個參數(shù)不一樣, 亮度會不一樣
* 0x?C: 狀態(tài)(關閉, 普通)
* 0x?F: 測試狀態(tài)(測試, 普通)

級聯(lián)傳輸
* 使用No-Op地址操作實現(xiàn)級聯(lián)傳輸
* 例如, 對第四塊MAX7219寫入
   * 首先按預設地址寫入地址, 寫入值
   * 寫入三次NoOp操作(0x?0??), ?號代表隨意值
   * 當CS拉高后, 這4個MAX7219都會收到操作地址和操作值, 但是前三塊看到的是NoOp, 所以前三塊無動作

使用STC12C5A60S2的硬件SPI驅(qū)動MAX7219點陣
STC12C5A60S2系列是帶內(nèi)建SPI支持的, 基于HML_FwLib_STC12封裝庫可以方便的實現(xiàn)MAX7219的點陣驅(qū)動, 項目地址 https://github.com/IOsetting/HML_FwLib_STC12 , 驅(qū)動代碼:
  1. /*****************************************************************************/
  2. /**
  3. * \file        spi_max7219.c
  4. * \author      IOsetting | iosetting@outlook.com
  5. * \date        
  6. * \brief       Example code of SPI driving dot matrix module
  7. * \note        The module chip is MAX7219, pin connection:
  8. *              P1_3        => CS,
  9. *              P1_5(MOSI)  => DIN,
  10. *              P1_7(SPCLK) => CLK
  11. *
  12. * \version     v0.1
  13. * \ingroup     example
  14. * \remarks     test-board: Minimum System; test-MCU: STC12C5AF56S2
  15. ******************************************************************************/

  17. /*****************************************************************************
  18. *                             header file                                   *
  19. *****************************************************************************/
  20. #include "hml/hml.h"

  22. #define CS P1_3

  24. #define DECODE_MODE  0x09
  25. #define INTENSITY    0x0A
  26. #define SCAN_LIMIT   0x0B
  27. #define SHUT_DOWN    0x0C
  28. #define DISPLAY_TEST 0x0F

  30. const byte numbers[]={
  31. 0x00,0x00,0x7C,0xC6,0xC6,0xCE,0xD6,0xD6,  // -0-.  
  32. 0xE6,0xC6,0xC6,0x7C,0x00,0x00,0x00,0x00,
  33. 0x00,0x00,0x18,0x38,0x78,0x18,0x18,0x18,  // -1-  
  34. 0x18,0x18,0x18,0x7E,0x00,0x00,0x00,0x00,  
  35. 0x00,0x00,0x7C,0xC6,0x06,0x0C,0x18,0x30,  // -2-  
  36. 0x60,0xC0,0xC6,0xFE,0x00,0x00,0x00,0x00,  
  37. 0x00,0x00,0x7C,0xC6,0x06,0x06,0x3C,0x06,  // -3-  
  38. 0x06,0x06,0xC6,0x7C,0x00,0x00,0x00,0x00,  
  39. 0x00,0x00,0x0C,0x1C,0x3C,0x6C,0xCC,0xFE,  // -4-  
  40. 0x0C,0x0C,0x0C,0x1E,0x00,0x00,0x00,0x00,  
  41. 0x00,0x00,0xFE,0xC0,0xC0,0xC0,0xFC,0x0E,  // -5-  
  42. 0x06,0x06,0xC6,0x7C,0x00,0x00,0x00,0x00,  
  43. 0x00,0x00,0x38,0x60,0xC0,0xC0,0xFC,0xC6,  // -6-  
  44. 0xC6,0xC6,0xC6,0x7C,0x00,0x00,0x00,0x00,  
  45. 0x00,0x00,0xFE,0xC6,0x06,0x06,0x0C,0x18,  // -7-  
  46. 0x30,0x30,0x30,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,  
  47. 0x00,0x00,0x7C,0xC6,0xC6,0xC6,0x7C,0xC6,  // -8-  
  48. 0xC6,0xC6,0xC6,0x7C,0x00,0x00,0x00,0x00,
  49. 0x00,0x00,0x7C,0xC6,0xC6,0xC6,0x7E,0x06,  // -9-  
  50. 0x06,0x06,0x0C,0x78,0x00,0x00,0x00,0x00};

  52. void Write7219(byte addr, byte dat)
  53. {
  54.     CS = 0;
  55.     SPI_RW(addr);
  56.     SPI_RW(dat);
  57.     CS = 1;
  58. }

  60. /*****************************************************************************/
  61. /**
  62. * \author      IOsetting
  63. * \date        
  64. * \brief       initialize MAX7219
  65. * \param[in]   
  66. * \return      none
  67. * \ingroup     example
  68. * \remarks     
  69. ******************************************************************************/
  70. void Init7219(void)
  71. {
  72.     Write7219(SHUT_DOWN,0x01);         // 0x00:shutdown, 0x01:normal
  73.     Write7219(DECODE_MODE,0x00);       // No decode
  74.     Write7219(SCAN_LIMIT,0x07);        // Display 8 digits
  75.     Write7219(INTENSITY,0x00);         // 0x00:min, 0xFF:max
  76.     Write7219(DISPLAY_TEST,0x00);      // 0x00:normal, 0x01:test mode
  77. }

  79. /*****************************************************************************/
  80. /**
  81. * \author      IOsetting
  82. * \date        
  83. * \brief       initialize SPI
  84. * \param[in]   
  85. * \return      none
  86. * \ingroup     example
  87. * \remarks     
  88. ******************************************************************************/
  89. void initSys(void)
  90. {
  91.     SPI_configTypeDef sc;
  92.     sc.baudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_64;
  93.     sc.cpha = SPI_CPHA_1Edge;
  94.     sc.cpol = SPI_CPOL_low;
  95.     sc.firstBit = SPI_FirstBit_MSB;
  96.     sc.pinmap = SPI_pinmap_P1;
  97.     sc.nss = SPI_NSS_Soft;
  98.     sc.mode = SPI_Mode_Master;
  99.     SPI_config(&sc);
  100.     SPI_cmd(ENABLE);
  101. }

  103. void main()
  104. {
  105.     initSys();
  106.     Init7219();

  108.     P1_3 = 1;
  109.         byte pos = 0, size = sizeof(numbers), i, j;
  110.         while(1)
  111.         {
  112.         for (i = 0; i < 8; i++)
  113.         {
  114.             j = (pos + i) % size;
  115.             Write7219(i + 1, numbers[j]);
  116.         }
  117.         pos = (pos + 1) % size;
  118.         sleep(100);
  119.         }
  120. }
復制代碼





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