基于MAX7219的时钟显示设计
基于MAX7219的LED显示驱动设计
基于MAX7219的LED显示驱动设计沈锐【摘要】实现了一种驱动LED数码管动态显示的方案。
在分析数码管结构及显示原理的基础上,设计了驱动8位数码管的硬件电路,提出了自定义编码方式,在此基础上分析了数据传输过程,并设计了控制程序,实现了数码管的动态显示。
【期刊名称】《甘肃科技纵横》【年(卷),期】2012(041)006【总页数】3页(P39-41)【关键词】LED数码管;自定义编码;动态显示【作者】沈锐【作者单位】中船重工第七一口研究所,湖北宜昌443003【正文语种】中文【中图分类】TP273LED（Light Emitting Diode）数码管无论在工业生产、交通运输、还是仪器仪表上都有广泛的用途，不仅可以用来显示测量值，也可以用来表示系统的各种状态。
1 LED数码管显示原理[1]LED数码管（以下简称数码管）按各发光段的串并联方式分为串联式和并联式，由于串联式数码管控制起来较为复杂，且目前没有专用芯片可直接应用，只有通过分立开关器件或多路开关芯片等实现译码功能，因此较少使用。
而并联式数码管则控制方式相对简单，且可靠性更高，工程上应用的比较多。
并联式数码管按其内部LED公共端的极性分为共阴极数码管和共阳极数码管，实际中常用的LED数码管是并联式共阴极七段数码管，数码管各段编号如图1，结构原理如图2所示。
本文中VCC为5VDC。
共阳极数码管的控制方式与共阴极式类似，只是在决定哪一段被点亮时给出的信号不同。
为方便起见，本文仅讨论并联式共阴极七段数码管，下文中简称数码管。
图1 数码管各段编号图2 数码管结构原理由图2可看出，每个数码段通过限流电阻和译码开关（译码开关泛指能起到开关作用的器件，如三级管、MOSFET、普通开关等）相互并联，然后与电源连接，由译码电路控制译码开关的通断。
译码开关导通表示与该译码开关相联的数码段被点亮，译码开关关断表示与该译码开关相联的数码段熄灭，不同的数码段按规律点亮和熄灭就可显示“0”～“9”，共10个阿拉伯数字以及部分英文字母。
Arduino驱动MAX7219四位数码管显示时间
Arduino驱动MAX7219四位数码管显示时间Arduino驱动MAX7219四位数码管显示时间默认使用Pin 2为MOSI（数据发送）引脚，Pin 3为CS（片选）引脚，Pin 4为SCLK（时钟）引脚，如有需要请修改代码前三行的define。
#define MO 2#define CS 3#define CLK 4static int time_h = 21, time_m =25, time_s = 30; //此刻时间：时，分，秒int alarm_clock_h = 8, alarm_clock_m = 00; //闹钟时间unsigned long time = 0;unsigned char buffer_led[5] = { 0x00,};//缓存void SPI_init(void) //初始化SPI引脚{pinMode(CLK, OUTPUT);pinMode(MO, OUTPUT);pinMode(CS, OUTPUT);digitalWrite(CS, HIGH);digitalWrite(CLK, LOW);digitalWrite(MO, HIGH);}void SPI_send(unsigned char reg, unsigned char data) //spi 单向16位数据发送{int x;/*Serial.print("reg = ");Serial.print(reg, HEX);Serial.print(" data = ");Serial.println(data, HEX);*/digitalWrite(CS, LOW);for (x = 0; x < 8; x++){digitalWrite(MO, 0x80 & (reg << x)); //高位在前digitalWrite(CLK, HIGH);digitalWrite(CLK, LOW);}for (x = 0; x < 8; x++){digitalWrite(MO, 0x80 & (data << x)); //高位在前digitalWrite(CLK, HIGH);digitalWrite(CLK, LOW);}digitalWrite(CS, HIGH);}void lcd_init(void)//初始化Max7219配置{SPI_send(0x0b, 0x07); //scan-limitSPI_send(0x09, 0xff); //decode mode allSPI_send(0x0c, 0x01); //shutdown offSPI_send(0x0f, 0x00); //off display testSPI_send(0x0a, 0x04); //intensitydelay(100);}void clear(void)//清除显示{for (int i = 1; i <= 8; i++){SPI_send(i, 0x0F);}}void led_display(void)//显示时间{char cache = 0x00;if ((time_h / 10) == 0)buffer_led[0] = 0x00;else buffer_led[0] = time_h / 10;buffer_led[1] = time_h % 10 | 0x01;buffer_led[2] = time_m / 10;buffer_led[3] = time_m % 10;SPI_send(8, buffer_led[0]);SPI_send(7, buffer_led[1]);SPI_send(6, 0x0a);SPI_send(5, buffer_led[2]);SPI_send(4, buffer_led[3]);SPI_send(3, 0x0a);SPI_send(2, time_s / 10);SPI_send(1, time_s % 10);}void get_time()//获取时间并更新显示{static char ss = 1;static unsigned long time_cc = 0;if ((millis() - time_cc) > 1000 | millis() < 150)//秒{if (millis() <= 200) //若系统计时器溢出时时间，time_cc重计{time_cc = millis();time_s ++;delay(150);}else if (millis() > 200)//秒{time_s += (millis() - time_cc) / 1000;// time_cc = millis()-990; //时间快进time_cc = millis();buffer_led[4] = (0x01 & ss) << 5;ss = ~ss;}if (time_s > 59) //分{if (time_s - 60 > 1)//如果有延时间隔导致秒钟大于60秒，进行分钟缺失补偿 {time_m += time_s / 60;if (time_s % 60 == 0)time_m--;time_s = time_s - (time_s / 60) * 60;}else time_s = 0;time_m++;buffer_led[4] = 0x80;if (time_m > 59)//时{time_h++;time_m = (time_m - 60);buffer_led[4] = 0xf0;}if (time_h > 23){time_h = 0;time_s += 5; //时间误差补偿}}// Serial.print("millis="); // Serial.print(time_cc);// Serial.print(" time="); // Serial.print(time_h);// Serial.print(":");// Serial.print(time_m);// Serial.print(":");// Serial.println(time_s); led_display();//刷新数码管显示}}void setup(){Serial.begin(9600);SPI_init();lcd_init();clear();}void loop(){get_time();}。
max7219资料及电路图
MAX7219是MAXIM公司生产的串行输入/输出共阴极数码管显示驱动芯片，一片MAX7219可驱动8个7段（包括小数点共8段）数字LED、LED条线图形显示器、或64个分立的LED发光二级管。
该芯片具有10MHz传输率的三线串行接口可与任何微处理器相连，只需一个外接电阻即可设置所有LED的段电流。
它的操作很简单，MCU只需通过模拟SPI三线接口就可以将相关的指令写入MAX7219的内部指令和数据寄存器，同时它还允许用户选择多种译码方式和译码位。
此外它还支持多片7219串联方式，这样MCU就可以通过3根线（即串行数据线、串行时钟线和芯片选通线）控制更多的数码管显示。
MAX7219的外部引脚分配如图1所示及内部结构如图2所示。
图1 MAX7219的外部引脚分配图2 MAX7219的内部引脚分配各引脚的功能为：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MAX7219有下列几组寄存器：（如图3）MAX7219内部的寄存器如图3，主要有：译码控制寄存器、亮度控制寄存器、扫描界限寄存器、关断模式寄存器、测试控制寄存器。
编程时只有正确操作这些寄存器，MAX7219才可工作。
图 3 MAX7219内部的相关寄存器分别介绍如下：（１）译码控制寄存器（X9H）如图4所示，MAX7219有两种译码方式：B译码方式和不译码方式。
当选择不译码时，8个数据为分别一一对应7个段和小数点位；B译码方式是BCD译码，直接送数据就可以显示。
实际应用中可以按位设置选择B译码或是不译码方式。
图4 MAX7219的译码控制寄存器（２）扫描界限寄存器（XBH）如图5所示，此寄存器用于设置显示的LED的个数（1~8），比如当设置为0xX4时，LED 0~5显示。
基于MAX7219芯片的大尺寸LED数码显示驱动电路设计
收稿日期：2010-11-05稿件编号：201011019作者简介：李长安（1954—），男，河南南阳人，教授。
研究方向：电子技术应用及智能控制。
Maxim 公司的MAX7219芯片用于动态扫描显示驱动，芯片内有可存储显示信息的8×8静态RAM 、动态扫描电路以及段、位驱动器。
它与通用微处理器有3根串行线相连，最多可驱动8个共阴数码管或64个发光二极管。
采用MAX7219芯片实现LED 数码显示，具有电路紧凑、可节省CPU 的I/O 接口、芯片功能强大、编程简单等优点，得到了广大电路设计者认可。
然而MAX7219的工作电压为5V ，共阴极LED 显示驱动，只适用于3.5V 以下电压驱动的LED 数码管，限制了其使用范围。
本文提出一种基于MAX7219芯片，具有扩展驱动能力的LED 数码显示电路。
主要应用在大尺寸、高亮度LED 数码管的显示电路。
1电路器件功能简介1.1MAX7219功能简介MAX7219为24引脚芯片，如图1所示。
有+5V 电源和2个GND 引脚；DIG 0～DIG 7引脚为8位数字驱动线，输出位选信号；SEG A ～SEG G 和SEG DP 引脚为LED 7段驱动线和小数点线，供给显示器驱动电流；SET 引脚外接电阻调整LED 显示亮度；DIN （数据输入端）、CLK （时钟输入端）、LOAD（锁存信号）引脚，构成与通用微处理器3线串行线相连，接收的数据和命令格式为16位数据包；DOUT 引脚是串行数据输出端口，用于多片MAX7219级联扩展显示[1-2]。
16位数据采用串行移位接收方式，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内移位寄存图1MAX7219的引脚分布Fig.1Pinouts of MAX7219电子设计工程Electronic Design Engineering第19卷Vol.19第5期No.52011年3月Mar.2011－190－李长安，等基于MAX7219芯片的大尺寸LED数码显示驱动电路设计图380011B各字段的组成Fig.3Composition of80011B information fields－191－《电子设计工程》2011年第5期图58位共阳LED 数码显示电路Fig.5Display circuit of 8-bit positiveLED74LS273锁存的数据，由ULN2803驱动数码管显示。
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设计秒表课程设计
max7219设计秒表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解MAX7219的内部结构和基本工作原理；2. 学生能掌握使用MAX7219设计秒表所需的基础知识，如计时器的原理、中断管理等；3. 学生能了解秒表程序设计中的主要函数及其功能。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计并实现基于MAX7219的秒表功能；2. 学生能通过编程实践，提高解决问题的能力和实际操作技能；3. 学生能学会使用调试工具，对程序进行调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术和编程的兴趣，激发学习的积极性和主动性；2. 学生在团队合作中，学会相互沟通、协作，培养团队精神；3. 学生通过课程学习，认识到科技对生活的影响，增强社会责任感和创新意识。
课程性质：本课程为实践性较强的电子技术与编程课程，以项目驱动的方式进行教学。
学生特点：学生为高年级电子信息技术或计算机相关专业的学生，具备一定的电子技术和编程基础。
教学要求：注重理论与实践相结合，培养学生的动手能力和创新能力，提高学生解决实际问题的能力。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. MAX7219基础知识：- MAX7219内部结构及功能介绍；- MAX7219的引脚功能及电气特性；- MAX7219的数据手册阅读指导。
2. 秒表原理：- 计时器的原理与实现方法；- 中断在计时中的应用；- 计时精度及误差分析。
3. 编程语言及开发环境：- 选择合适的编程语言（如C语言）进行教学；- 使用常见的单片机开发环境（如Keil）进行程序编写；- 介绍编程规范和调试技巧。
4. MAX7219与单片机接口：- MAX7219与单片机的硬件连接方法；- 接口协议及编程实现；- 通信协议的调试与优化。
5. 秒表程序设计：- 设计秒表的程序框架；- 编写主要功能模块的代码；- 程序整合与优化。
6. 实践操作：- 搭建硬件电路，连接MAX7219和单片机；- 编写、编译和烧录程序；- 调试程序，实现秒表功能。
显示驱动芯片MAX7219在单片机中的应用
移入 的数 据 将 丢失 。
表 １ ＭＡ ７ １ Ｘ ２ ９引脚说明表
引脚 号 ｌ ２ ３ ５ ８ １， １ ， ， － ， ０ １ 名称 ＤＮ 工 Ｄ Ｇ￣Ｉ７ ＩＯ Ｄ Ｇ 功 能 串行数据输Ａ螭 ８ ＬＤ位选线． 位 Ｅ 从共阴极 ＬＤ中吸入 Ｅ 电流
外， 它具有数字和模拟 亮度控 制以及与 Ｓ Ｉ 串行 口相兼 Ｐ，
段数字 Ｌ Ｄ显示器 ， ６ Ｅ 或 ４个 Ｌ Ｄ 和条 形图显示器 。它 Ｅ
与 单片机 的接 口非常 简单 ， 仅用 ３个引脚 与单片 机相应 端连接 即可实现最高 １ ＭＨｚ串行 口。ＭＡＸ７ １ ０ ２ ９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
摘 要 ： 阐述 了新型显示驱动芯片 ＭＡｘ７ ｌ ２ ９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 。并且运用 Ｐ １ ８高端系列 的单片机进行程序测试 。
关键词 ：Ｐ ； Ｓ ＩＭＡＸ７ １ ； ２ ９ 单片机
Ｄ Ｎ＝ ｂｔ ａ ｄｅｓ ｘ ０ ； ／ Ｉ （ｉ （ｄ ｒｓ＆０ ８ ） ） ／每次取高字节
ａ ｄｅｓ ＜＝ ； ｄ ｒｓ＜ １ ／ ／左移一位
ＰＩ ＝０： Ｒｌ
｝
／ ／主 函数
Ｃ Ｋ＝１ Ｌ ； ｝
／ ／发送数据 ｆｒ（ Ｏ ｉ ； ＋ ｏ ｉ ； ｉ ） ＝ ＜８ ＋
容等 特点 。
４９ ， １ ２
１ ３
ＧＤ Ｎ（ 两个 ＱＤ必须连接在一起 ） Ｉ 装裁 数据输入
单片机时钟设计MAX7219驱动数码管
单片机时钟设计MAX7219驱动数码管#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DIN=P0^1; //"显示串行数据输入端"sbit LOAD=P0^2; //"显示数据锁存端"sbit CLK=P0^3; //"显示时钟输入端"#define DecodeMode 0x09 //"译码模式"#define Intensity 0x0a //"亮度"#define ScanLimit 0x0b //"扫描界限"#define ShutDown 0x0c //"掉电模式"#define DisplayTest 0x0f //"显示测试"uchar code seg_data[]={0x7E,0x30,0x6D,0x79,0x33,0x5B,0x5F,0x70,0x7F,0x7B}; //"0,1,2,3,4,5,6,7,8,9" uchar disp_buf[5];uchar code bit_tab[]={0x01,0x02,0x03,0x04};uchar hour=12,min=0,sec=0,count=0;bit flag;void delay (uint a) //" 毫秒延时函数"{uint i;while( --a != 0){for(i = 0; i < 110; i++);}}void write_max7219_byte(uchar temp){uchar i;for(i=0;i<8;i++){CLK=0;DIN=(bit)(temp&0x80);temp<<=1;CLK=1;}}void write_max7219(uchar address,uint dat){LOAD=0;write_max7219_byte(address);write_max7219_byte(dat);LOAD=1;}void Init_max7219 (void){write_max7219(ScanLimit,0x07); //*"设置扫描界限"*/write_max7219(DecodeMode,0xff); //*"设置译码模式"*/ write_max7219(Intensity,0x04); //*"设置亮度"*/write_max7219(ShutDown,0x01); //*"设置电源工作模式"*/ write_max7219(DisplayTest,0x01);delay(5);write_max7219(DisplayTest,0x00);}void conv(uchar in1,in2){disp_buf[0]=in1/10;disp_buf[1]=in1%10;disp_buf[2]=in2/10;if(flag==0)disp_buf[3]=(in2%10)|0x80;elsedisp_buf[3]=in2%10;}void display( ){write_max7219(bit_tab[0],disp_buf[0]); write_max7219(bit_tab[1],disp_buf[1]); write_max7219(bit_tab[2],disp_buf[2]); write_max7219(bit_tab[3],disp_buf[3]); }void init(){TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;}void timer0() interrupt 1{TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;count++;if(count==20){count=0;flag=~flag;sec++;if(sec==60) {sec=0;min++;if(min==60) {min=0;hour++;if(hour==24) {hour=0;min=0;sec=0;}}}}}void main() {init();Init_max7219 ( ); while(1){conv(hour,min); display( );}}。
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基于MAX7219的时钟显示设计
黄艺娜
【期刊名称】《漳州职业技术学院学报》
【年(卷),期】2010(12)2
【摘要】介绍一种使用MAX7219实现时钟显示的设计.设计主要由软硬件组成.软件方面,主要针对串行发送、计时中断程序进行编制,实现了串行传输技术的时钟显示.硬件方面,基于MAX7219,采用可在线编程的AT89S51芯片为时钟的CPU,并采用高集成化的串行输入/输出共阴极显示驱动器MAX7219为时钟LED的驱动器.使用串行传输技术大大节省了CPU的IO口,为CPU其他功能的扩展提供了端口.【总页数】3页(P5-7)
【作者】黄艺娜
【作者单位】漳州职业技术学院机械与自动化工程系,福建,漳州,363000
【正文语种】中文
【中图分类】TP344
【相关文献】
1.基于MAX7219芯片的大尺寸LED数码显示驱动电路设计 [J], 李长安;李志勇;赵玲;孙昱;付少波
2.基于Arduino的LED点阵显示MAX7219驱动的设计与实现 [J], 王清鹏;王洪源
3.基于MAX7219的LED显示驱动设计 [J], 沈锐
4.基于单片机的磁流体显示设计
——以数字时钟为例 [J], 黄运米;曹书蕾;吕方怡;徐焘;黄鹏翔;吴鑫涛
5.基于MAX7219显示驱动芯片的电子钟的设计 [J], 周彦明;梁伟鄯;李旺昆
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