MAX7219芯片使用说明
串行LED显示驱动器MAX7219及其应用
串行L ED显示驱动器M AX7219及其应用胡奕明(空军工程大学工程学院研究生大队 西安 710038)摘 要 阐述了新型显示驱动芯片M A X7219的基本工作原理和软件设计方法。
该芯片功能强大、编程简单、控显可靠,可广泛用于工业控制器等方面的数码显示驱动。
关键词 显示驱动器 串行发送 M A X72191 概 述M A X7219是美国M A X I M公司生产的串行输入 输出共阴极显示驱动器。
该芯片可直接驱动最多8位7段数字L ED显示器,或64个L ED和条形图显示器。
它与微处理器的接口非常简单,仅用3个引脚与微处理器相应端连接即可实现最高10M H z 串行接口。
M A X7219的位选方式独具特色,它允许用户选择多种译码方式译码选位,而且,每个显示位都能个别寻址和刷新,而不需要重写其他的显示位,这使得软件编程十分简单且灵活。
另外,它具有数字和模拟亮度控制以及与M O TOROLA SP I, Q SP I及M A T I ONAL M I CROW I R E串行口相兼容等特点。
2 引脚说明该芯片采用24脚D IP和SO封装,工作电压410～515V,最大功耗111W。
引脚说明见表1。
3 基本工作原理及使用方法M A X7219与8031单片机连接采用三线串行接口,典型应用电路如图1。
对于M A X7219,串行数据是以16位数据包的形式从D in脚串行输入,在CL K的每一个上升沿一位一位地送入芯片内部16位移位寄存器,而不管L out脚的状态如何。
L oad脚必须在第16个CL K上升沿出现的同时或之后,但在下一个CL K上升沿之前变为高电平,否则移入的数据将丢失。
表1 引脚说明引脚号名称功能说明1D in串行数据输入端。
在CL K的上升沿数据被锁入芯片内部16位移位寄存器2,3,5～8,10,11D IG0～D IG78位L ED位选线,从共阴极L ED中吸入电流4,9GND地线(两个GND必须接在一起)12L oad锁入输入的数据。
MAX7219
多功能LED译码显示驱动IC PS7219 1 引言PS7219是由力源公司自行研制、开发的一款新型多功能8位LED显示驱动IC。
接口采用三线SPI方式，用户只需简单修改内部相关的控制或数字RAM，便可很容易地实现多位LED显示。
在性能上PS7219与MAXIM 公司的MAX7219完全兼容，并增加了位闪等功能。
PS7219具有多个级联特性，为大屏幕LED显示提供了方便。
在理论上，只需三根用户I/O口控制线，便可以实现无穷多的LED级联显示。
在实际应用中，已实现了149片PS7219级联，可以控制1192位LED 显示。
2 PS7219特点与引脚说明PS7219的特点：★ 串行接口（16位控制字）；★ 8位共阴级LED显示驱动；★ 显示位数1～8，可数字调节；★ 按位进行BCD译码/不译码数字制；★ 16级亮度数字控制；★ 上电LED全熄；★ 提供位闪功能；★ 多个PS7219级联可实现任意多的LED显示；★ 宽24脚双列直插模块封装。
PS7219引脚图如图1所示。
引脚功能说明见表1。
3 PS7219内部结构如图2 所示，PS7219由六部分组成。
图2 PS7219内部组成框图图1 PS7219引脚排列3.1 串行输入缓冲部分主要功能是与外部控制信号接口，将控制命令串行读入，并进行串并转换，供控制器读取。
3.2 控制器是整个IC的核心部分。
它先将输入缓冲部分的控制字读入处理，根据其地址值送到相应的控制RAM或数字RAM，同时将数据送入串行同步输出部分，以便在下一个控制字输入周期，将其串行输出。
3.3 控制RAM数据RAM这两部分一起控制LED译码显示部分，实现不同功能及字符的显示。
控制RAM包括：空操作寄存器，译码模式控制寄存器，亮度控制寄存器，掉电控制寄存器，闪烁控制寄存器，测试控制寄存器和扫描界线寄存器。
数据RAM包括：数据1—8寄存器。
3.4 LED译码显示根据控制RAM和数据RAM的不同值，来实现相应的显示功能。
max7219使用详解
Max7219驱动程序一般的MCU因IO脚驱动能力不够，再加之MCU IO口资源有限，产品开发中通常是通过专门的驱动IC来驱动数码管。
7.1 学会看DatasheetMAX7219就是一款可以同时驱动8个数码管的IC。
下图是其引脚图及典型应用电路：我们的CPU只须三根线就可以控制MAX7219，这三根线是：DIN(第一脚)，CS(第12脚)，CLK（第13脚）。
DIN是数据输入脚，我们要显示的数据就是通过这根线发送到MAX7219的；CS是片选脚，MCU通过把该脚电平拉低来选中MAX7219，或者说MAX7219通过判断该引脚是否为低电平来使能该芯片。
CLK是时钟引脚，该时钟频率是MCU给到MAX7219的，MCU与7219之间的通信频率就根据该信号做基准。
7.2 MAX7219数据格式我们要让8个数码管显示"12345678"，这个过程是怎么实现的呢？首先，要搞清楚MAX7219的数据格式，看图：MAX7219是以16位数据接收和发送的，也就是MCU传给MAX7219的数据必须是16位。
下面分析这16位数据格式：D15~D12为X：表示可以为任意值，因为这四位MAX7219目前还用不到。
D11~D8为ADDRESS：表示MAX7219的地址。
D7~D0为DATA，并且位7为高位(最先发送)，位0位低位(最后发送)。
也就是当MCU向MAX7219发送一个16位数据时，其中的D11~D8表示选择MAX7219哪个地址，即数据D7~D0是送到该地址的。
7.3 地址译码MAX7219可以挂8个数码管，MCU是怎么把数据显示到指定的数码管的呢？这就要理解MAX7219的地址译码原理。
下图为MAX7219的地址映射图：D15~12以X表示，代表可为0，也可为1。
Digit0~7对应到8个数码管的地址。
Decode Mode：解码模式寄存器，其地址用16进制表示为0x09；Intensity：亮度调节寄存器，其地址用16进制表示为0x0A；Scan Limit：扫描范围寄存器，其地址用16进制表示为0x0B；Shutdown：省电模式，其地址用16进制表示为0x0C；Display Test：测试寄存器，其地址用16进制表示为0x0F；如果，我们要让第一个数码管显示，那么我们这里送到MAX7219的16位数据中的D11~8应该为0001。
MAX7219相关资料
MAX7219相关资料一、MAX7219简介MAX7219和MCU连接有三条引线（DIN、CLK、LOAD），采用16位数据串行移位接收方式。
即单片机将16位二进制数逐位发送到DIN端，在CLK上升沿到来前准备就绪，CLK的每个上升沿将一位数据移入MAX7219内移位寄存器，当16位数据移入完，在LOAD引脚信号上升沿将16位数据装入MAX7219内的相应位置，在MAX7219内部硬件动态扫描显示控制电路作用下实现动态显示。
二、MAX7219引脚说明MAX7219为24引脚芯片，引脚排列如图1.1所示，各引脚功能如下：DIN：串行数据输入端；DIG0～DIG7：LED位线；LOAD：数据装载信号输入端；SEGA～SEGG、SEGDP：段码输出端；ISET：硬件亮度调节端；DOUT：串行数据输出端；CLK：移位脉冲输入端；V+：正电源；GND：地。
图1.1 MAX7219引脚图三、MAX7219内部组成结构MAX7219组成如图1.2所示。
图1.2 MAX7219组成框图其各部分作用是：16位地址/数据移位寄存器接收串行数据，实现串/并变换。
16位数据含义如下：D7～D0：写入内部RAM和功能寄存器的数据；D8～D11：内部RAM和功能寄存器地址；D12～D15：无定义。
地址译码器是一个4～16线译码器，用于选择数据存放单元，在LOAD信号作用下将接收数据送入指定单元；八字节双端口静态存储器存放接收数据和提供动态显示数据；B译码和不译码电路对RAM数据进行BCD译码或直接送显示；段码电流参考电路、亮度脉冲产生调制器实现对显示器的亮度控制，段码电流参考电路由硬件调节显示器亮度；动态扫描控制器实现由硬件控制动态扫描显示。
LED段/位驱动器提供显示器的一段和一位点亮时的电流。
各内部功能寄存器含义如下：(a) 停机寄存器（地址0CH）：当D0=0时，MAX7219处于停机状态；当D0=1时，处于正常工作状态；(b) 显示测试寄存器（地址0FH）：当D0=0时，MAX7219按设定模式正常工作；当D0=1时，处于测试状态。
MAX7219应用电路
MAX7219的PROTEUS仿真MAX7219是美国MAXIM(美信)公司生产的串行输入/输出共阴极显示驱动器。
它采用了3线串行接口，传送速率达10M数据，能驱动8位七段数字型LED或条形显示器或64只独立的LED。
MAX7219内置BCD码译码器、多路扫描电路、段和数字驱动器和存储每一位的8*8静态RAM。
能方便的用模拟或数字方法控制段电流的大小，改变显示器的数量；能进入低功耗的关断模式（仅消耗150uA电流，数据保留）；能方便地进行级联。
可广泛用于条形图显示、七段显示、工业控制、仪器仪表面板等领域。
而且其最重要的一点是，每个显示位都能个别寻址和刷新，而不需要重写其他的显示位，这使得软件编程十分简单且灵活。
MAX719后缀表示其封装方式和工作温度，如表所示：一. MAX7219的结构和功能1．引脚说明MAX7219的引脚排列如图所示，各引脚功能叙述如下：（1）脚：DIN，串行数据输入。
在CLK的上升沿到来时，数据被移入到内部的16位移位寄存器中。
（2）、（3）、（5）~（8）、（10）、（11）脚：DIG0—DIG7，输入。
8位数字位位选线，从共阴极显示器吸收电流。
（4）、（9）脚：GND，地。
两个引脚必须连接在一起。
（12）脚：LOAD，数据装载输入端。
在LOAD上升沿，移位寄存器接受的数据被锁存。
（13）脚：CLK，时钟输入端，最高时钟频率10MHz。
在CLK的上升沿，数据被移入到内部的16位移位寄存器中。
在CLK的下降沿，数据从DOUT脚输出。
（14）~(15)、（20）~（23）脚：输出。
七段驱动器和小数点驱动器。
它供给显示器电流。
（18）脚：ISET，电流调节端。
通过一个电阻和VCC相连，来调节最大段电流。
（19）脚：VCC。
电源输入端。
（24）脚：DOUT。
串行数据输出。
输入到DIN的数据在16.5各时钟周期后，在DOUT端有效。
该脚常用于几个MAX7219的级联。
2．串行数据传送的说明MAX7219采用串行寻址方式，在传送的串行数据中包含内部RAM的地址。
MAX7219在单片机系统显示电路中的应用
摘要：介绍８位串行ＬＥＤ显示驱动￣ＭＡＸ７２１９的特性，并给出了单片机系统中ＭＡＸ７２１９与ＭＣＳ--５１的硬件接口设计，以及相应的软件流程图和编程实现。
关键词：ＭＡＸ７２１；单片机；显示电路单片机系统通常需要有ＬＥＤ对系统的状态进行观测，而很多工业控制用单片机ＦＩＭＣＳ51系列本身并无显示接口部分，需要外接显示的译码驱动电路。
在ＭＣＳ51单片机的控制系统中，采用ＭＡｘＩＭ公司的ＭＡＸ７２１９构成显示接口电路，仅需使用单片机３个引脚，即可实现对８位ＬＥＤ数码管的显示控制和驱动，线路简单，控制方便。
１ＭＡｘ７２１９与单片机的连接ＭＡＸ７２１９与ＭＣＳ一５１单片机连接时可根据具体的系统要求和系统资源占用情况选用２种驱动方式：串行口移位驱动ＭＡＸ７２１９或Ｉ／０口模拟三线协议时序驱动ＭＡＸ７２１９。
通常单片机系统的串口要用作其他用途，比如和上位机联机通信等。
故本系统利用单片机的Ｉ／Ｏ口来模拟ＭＡＸ７２１９的时序，应用电路如图１所示。
其中，Ｐ２．０作串行数据输出，连接￣ＩＤＩＮ端，Ｐ２．１和Ｐ２．２连扫描电路选通某字时，相引脚ＤＩＧ×为低电平。
显示接至ＣＬＫ和ＬＯＡＤ，通过程序分别模拟ＭＡＸ７２１９的时钟数据串行输入ＭＡＸ７２１９，移位存入数字寄存器，片内多脉ＣＬＫ及数据加载ＬＯＡＤ信号。
ＩＳＥＴ管脚接ｌ０ｋＱ电阻路扫描电路顺序扫描，分时选通各字，被选通字的引脚用于限定峰值段电流。
置为低电平，ＬＥＤ发光显示数字，未选通的字引脚保持本系统的设计中，只需要５个ＬＥＤ，所以ＤＩＧ５～ＤＩＧ７高电平。
未用悬空。
显示电路中，所有ＬＥＤ显示器的同名段（ａ～ｆ，系统设计中，应用ＭＡＸ７２１９芯片时需要注意如下ｄｐ）连接在一起并与ＭＡＸ７２１９的同名段引脚（ＳＡ～ＳＧ，几个关键问题：ＳＤＰ）Ｈ连，各ＬＥＤ显示器的共阴极分别与ＭＡＸ７２１的相（１）３根信号线。
应字引脚（ＤＩＧ０一ＤＩＧ４）相连，以实现位选，当ＭＡＸ７２１９在强干扰环境中，如大功率电机的启停或高压发生过程中，干扰源可能通过供电电源或３根信号线串入显示电路，造成显示器的不稳定，从而出现段闪烁、显示不全、甚至全暗或全亮的现象。
MAX7219工作原理简介
MAX7219工作原理简介MAX7219是一个采用3线串行接口的8位共阴极7段LED显示驱动器。
本文分析了MAX7219各个寄存器的功能,并结合MAX7219的工作时序,给出了MAX7219在Motorola MC68HC908单片机系统中的一个应用实例。
关键词： MCU;MAX7219;LED Motorola MC68HC908MAX7219工作时序及其寄存器MAX7219是一个高性能的多位LED显示驱动器,可同时驱动8位共阴极LED或64个独立的LED。
其内部结构框图如图1所示,主要包括移位寄存器、控制寄存器、译码器、数位与段驱动器以及亮度调节和多路扫描电路等。
MAX7219 采用串行接口方式,只需LOAD、DIN、CLK三个管脚便可实现数据传送。
DIN管脚上的16位串行数据包不受LOAD状态的影响,在每个CLK的上升沿被移入到内部16位移位寄存器中。
然后,在LOAD的上升沿数据被锁存到数字或控制寄存器中。
LOAD必须在第16个时钟上降沿或之后,但在下一个时钟上升沿之前变高,否则数据将会丢失。
DIN端的数据通过移位寄存器传送,并在16.5个时钟周期后出现在DOUT端,随CLK 的下降沿输出。
MAX7219的操作时序如图2所示。
MAX7219的串行数据标记为D15~D0,其中低8位表示显示数据本身,最高的4位D15~D12未使用,寻址内部寄存器的地址位占用D11~D8,选择14个内部寄存器,见表1。
图1 MAX7219内部结构框图图2 MAX7219的数据传送时序MAX7219 内部具有14个可寻址数字和控制寄存器。
其中的8个数字寄存器由一个片内8×8双端口SRAM实现。
它们可直接寻址,因此可对单个数进行更新并且通常只要 V+超过2V数据就可保留下去。
除8个数位寄存器之外,还有无操作、译码方式、亮度调整、扫描位数、睡眠模式和显示器测试6个控制寄存器。
无操作寄存器用于多片MAX7219级联,在不改变显示或不影响任意控制寄存器条件下,它允许数据从DIN传送到DOUT。
MAX7219驱动单个8X8点阵LED模块
MAX7219驱动单个88点阵LED模块模块介绍MAX7219 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。
一个方便的四线串行接口可以联接通用的微处理器。
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。
只需要3个IO口即可驱动1个点阵！点阵显示时无闪烁！支持级联！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：5V3.模块尺寸：长3.2厘米X宽3.2厘米X高1.3厘米4.带4个固定螺丝孔，孔径3mm5.模块带输入输出接口，支持多个模块级联接线说明：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CPU3.多个模块级联时，第1个模块的输入端接CPU，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...器件列表◆Keywish Arduino Uno R3 主板*1◆USB 接口线*2◆MAX7219显示驱动器*1◆8位数字的7段数字LED显示*1◆跳线*4接线Arduino MAX7219显示驱动器VCC VCCGND GND5 CLK6 CS7 DIN程序#include "LedControl.h"int DIN =7;int CS =6;int CLK =5;byte e[8]={0x7C,0x7C,0x60,0x7C,0x7C,0x60,0x7C,0x7C};byte d[8]={0x78,0x7C,0x66,0x66,0x66,0x66,0x7C,0x78};byte u[8]={0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x7E,0x7E};byte c[8]={0x7E,0x7E,0x60,0x60,0x60,0x60,0x7E,0x7E};byte eight[8]={0x7E,0x7E,0x66,0x7E,0x7E,0x66,0x7E,0x7E};byte s[8]={0x7E,0x7C,0x60,0x7C,0x3E,0x06,0x3E,0x7E};byte dot[8]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x18,0x18};byte o[8]={0x7E,0x7E,0x66,0x66,0x66,0x66,0x7E,0x7E};byte m[8]={0xE7,0xFF,0xFF,0xDB,0xDB,0xDB,0xC3,0xC3};LedControl lc=LedControl(DIN,CLK,CS,0);void setup(){lc.shutdown(0,false);//The MAX72XX is in power-saving mode on startup lc.setIntensity(0,15);// Set the brightness to maximum valuelc.clearDisplay(0);// and clear the display}void loop(){byte smile[8]={0x3C,0x42,0xA5,0x81,0xA5,0x99,0x42,0x3C};byte neutral[8]={0x3C,0x42,0xA5,0x81,0xBD,0x81,0x42,0x3C};byte frown[8]={0x3C,0x42,0xA5,0x81,0x99,0xA5,0x42,0x3C};printByte(smile);delay(1000);printByte(neutral);delay(1000);printByte(frown);delay(1000);printEduc8s();lc.clearDisplay(0);delay(1000);}void printEduc8s(){printByte(e);delay(1000);printByte(d);delay(1000);printByte(u);delay(1000);printByte(c);delay(1000);printByte(eight);delay(1000);printByte(s);delay(1000);printByte(dot);delay(1000);printByte(c);delay(1000);printByte(o);delay(1000);printByte(m);delay(1000);}void printByte(byte character []) {int i =0;for(i=0;i<8;i++){lc.setRow(0,i,character[i]); }}实验结果。
max7219使用详解介绍
D15~12 以 X 表示，代表可为 0，也可为 1。 Digit0~7 对应到 8 个数码管的地址。 Decode Mode：解码模式寄存器，其地址用 16 迚制表示为 0x09； Intensity：亮度调节寄存器，其地址用 16 迚制表示为 0x0A； Scan Limit：扫描范围寄存器，其地址用 16 迚制表示为 0x0B； Shutdown：省电模式，其地址用 16 迚制表示为 0x0C； Display Test：测试寄存器，其地址用 16 迚制表示为 0x0F；
这个图由三部分组成：
第一部分：是要显示的数据 第二部分：是要发送的数据 D7~D0 第三部分：是数码管的八个段，分别用 DP*，A，B，C，D，E，F，G(DP*表示小数点)
D7 来控制小数点的显示 在弄清这个图之前，我们有必要了解数码管的构造。 下面是数码管的构造图：
数码管有八个段（DP，A，B，C，D，E，F，G）每个段都有一个电路来驱动它， 当你要显示"0"，就让 A，B，C，D，E，F 亮，让 G 灭。 当你要显示"1"，就让 B，C 亮，让 A，D，E，F，G 灭。 其他的就丌用多说了。 我们再回过头去看 Code B Font 图， 当我们想让数码管显示"0"，就向数据位 D3~D0 赋值"0000"，那么 MAX7219 就会让 A，B，C，D，E NhomakorabeaF 亮，
MAX7219及其与AT89C2051的串行应用
●新特器件应用MA X7219及其与A T89C2051的串行应用湖北省环保所姜永年摘要:MA X7219是一种高性能八位串行接口L ED 驱动芯片。
本文主要介绍其内部结构、应用要点及与A T89C2051串行接口的编程方法。
关键词:MA X7219L ED 显示器串行驱动A T89C2051节电运行亮度控制图1引脚排列图2内部结构MA X7219是一种高性能的八位串行接口L ED 显示器驱动芯片,采用共阴极动态扫描方式。
其峰值段电流可达40mA ,最高串行时钟速率为10M Hz ,典型扫描速率为1300Hz (V +=5V ,八位扫描)。
作为MCS 251系列单片机串行接口,仅占用了3根I/O 口线,除峰值段电流设定电阻R SET 外,无需外接其他任何元件,即可驱动八位共阴L ED 显示器。
与其他八位L ED 显示器驱动芯片(如ICM7218)相比,综合性能指标高得多。
尤其是,当工作于关闭(SHU TDOWN )方式时,不仅单片机仍可对其传送数据和修改控制方式,而且芯片耗电仅为150μA ,故该L ED 显示器可用于电池供电的便携式仪表中。
若零售价格降至30元以下(目前为49元),该芯片将会在国内各行各业广泛应用。
鉴于文[1]已对MA X7219的工作原理和内部寄存器的使用作了较详细介绍,本文仅就其未尽之处和应用要点及与A T89C2051串行接口的编程方法作进一步说明。
1、MA X7219的内部结构MA XIM 公司提供了两个级别(商业及和工业级)、五种型号的MA X7219芯片。
其中,商业级24脚窄型塑封D IP型号为MA X7219CN G (0～70℃,4V ～6V电源,P max =0.87W )。
其引脚排列和内部结构分别如图1和图2所示。
从图2可知,MA X7219内含一个16bit 移位寄存器(以串行方式接收待显示位的数表1 M A X 7219管脚说明引 脚符 号功能说明19V +电源端(4～6V ,典型值5V ±10%)4,9GND 地18I SET 经电阻R SET 与V +相连,以设定段电流峰值。