使用MAX7219时应注意的几个问题
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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。
如何利用MAX7219 / 7221驱动更高的电压或电流摘要:放大MAX7219和MAX7221串行接口LED驱动器电流和电压驱动能力的技术。
MAX7219 / 7221是一个8位,7段共阴极多路LED显示驱动器,在4V至5.5V电源下工作时,可驱动高达40mA的段电流。
本应用笔记讨论了MAX7219 / 7221如何与外部驱动晶体管配合使用,以用于需要更高峰值段电流和/或更高驱动电压的应用。
MAX7219 / 7221无法通过5V 电源直接驱动每节使用三个或三个以上LED管芯的LED,因为存在多个LED压降。
图1至图4所示的驱动器将工作在4V至5V的MAX7219 / 7221与共阳极显示器相连接,该共阳极显示器以比MAX7219 / 7221可提供的更高的段电流和/或驱动电压工作。
需要八个实例的低电流阴极列驱动器和八个实例的高电流阳极数字驱动器。
MAX7219 / 7221的PWM数字强度控制仍然可以使用。
但是,峰值段电流现在由与LED阴极串联的外部限流电阻设置,而不是由电阻R SET设置。
要使用这些驱动器,请选择R1(参见图4)以根据驱动器电源电压V driver设置所需的峰值LED 段电流I SEG。
LED正向压降V LED:I PEAK=(V驱动器-V LED-V CE(sat)Q1)/(R1 + R DS(on)Q2)A在段电流I SEG下对Q1进行速率,在数字电流I SEG下对Q2进行速率,这是I SEG的8倍。
请注意,显示器必须是共阳极(CA)类型,才能与此处所述的驱动器连接;MAX7219 / 7221直接驱动共阴极(CC)显示,但这些外部驱动器会反转数字/段驱动极性。
数字驱动器MAX7219 / 7221的数字驱动输出是电源开关,它们一次变为低电平有效以打开一个数字,而关断则为高阻抗。
这里建议使用三种替代的数字驱动电路。
最简单的电路(图1)适合需要大于40mA的分段电流的应用,但仍可以使用4V-5V MAX7219 / 7221电源电压来驱动LED。
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。
在强干扰环境下,如大功率电机的起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而造成显示器的不稳定,从而出现笔段跳跃、显示不全、甚至全暗或全亮的现象.4.对显示电路单独供电,并在Max7219的电源V+和GND之间接并接一个0.1uF去耦电容和一个10uF/16V电解电容,以有效提高其工作可靠性。
5. 在硬件上采用TVS管吸收瞬态功率,采用磁珠消除高频脉冲;在软件上采用不断刷新显示缓冲区的办法来保证显示的正确性,实际使用效果明显。
max7219(级联)显示问题悬赏分:0 |解决时间:2008-10-2 22:46 |提问者:sangfuhuan我用了两个max7219(级联),即显示4个四位,但是,显示一会其中一对就开始灭了,或是其中一对出现乱码,好像是随机的,只是灭的时间!难道说级联要注意什么吗?还是---?谢谢!问题补充:你好!我还想问你关于7219的问题,真是麻烦你了!你说的加电容我已经加过了,但是你说的CLK,LOAD引脚窜入了干扰信号是啥意思呢?“加入抗干扰的驱动程序,定期重新配置7219 ”是啥意思呢?就是定期重新配置7219吗?还有就是当我加了电容后小郭很明显!基本都好了,就是最近一上电一会就开始灭了,我怀疑是不是7219模块又问了?还是7219有问题了?你有什么意见呢?还有就是级联的时候,在程序中,在分别给凉快传数据时需要延时吗?在手册里说是“串行数据输出端口,从DIN 输入的数据在16.5 个时钟周期后在此端有效”是什么意思呢?非常感谢你!!!我以前项目中用过4个max7219级联,用得比较稳定。
你这个现象是因为CLK,LOAD引脚窜入了干扰信号,而7219是边沿触发,容易受到干扰。
解决方法:1、可以在靠近7219芯片的地方,给CLK,DIN加101 - 104的滤波电容,效果比较明显。
2、在程序中,加入抗干扰的驱动程序,定期重新配置72193、可以选用完全兼容的max7221代替。
串行接口8位LED显示驱动器一、概述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。
在应用时要求3V的操作电压或segment blinking,可以查阅MAX6951数据资料。
二、应用条线图显示仪表面板工业控制LED矩阵显示三、管脚配置四、功能特点●10MHz连续串行口●独立的LED段控制●数字的译码与非译码选择●150μA的低功耗关闭模式●亮度的数字和模拟控制●高电压中断显示●共阴极LED显示驱动●限制回转电流的段驱动来减少EMI(MAX7221)●SPI, QSPI, MICROWIRE串行接口(MAX7221)●24脚的DIP和SO封装八、功能图表九、时序图十、详细描述(一)MAX7219和MAX7221的不同之处MAX7219和MAX7221是相同的除了以下两点:(1):MAX7219的段驱动有回流限制可以减少EMI;(2):MAX7219的串行口和SPI完全兼容。
(二)串行地址格式对MAX7219来说,串行数据在DIN输入16位数据包,无论LOAD端处于何种状态,在时钟的上升沿数据均移入到内部16位移位寄存器。
常用外设介绍MAX7219 串行接口 8位数字静态显示芯片PinConfigurationNoDecode Mode Data Bits andCorresponding Segment LinesPin DescriptionSerialData Format (16 Bits)Timing DiagramRegister Address MapDisplayTest Register Format(Address (Hex) = XF)DecodeMode Register Examples (Address (Hex) = X9)Shutdown Register Format (Address (Hex) = XC)Code B FontIntensity Register Format (Address (Hex) = XA)MAX7219是一种串行接口的8位数字静态显示芯片。
它是MAXIM 公司 推出的24脚双列直插式芯片。
SEGASEGG 和 SEGDP 为LED 七段驱动器线 和小数点线,供给显示器源电流;DIG0DIG7 为 8 位数字驱动线,输出位选 信号,从每位LED 共阴极吸入电流。
DIN 是串行数据输入端,在 CLK 的上升沿,一位数据被加载到内部 16 位移位寄存器中, CLK 的最高输入频率可达10MHz , 典型值为1300Hz ;LOAD 用来装载数据,在LOAD 的上升沿,16位串行输入数据被锁存到数据寄存器 中,LOAD 必须在第16个时钟上升沿之后、在下一个时钟上升沿之前拉高来 所存数据,否则数据将丢失。
当MAX7219处于关闭状态(SHUTDOWN )时,仍可以对其传送数据或 修改状态字,其耗电仅为 150uA 。
在工作状态还可进行亮度调整,MAX7219 共有16种亮度。
还可以将两个MAX7219连在一起, 控制多于8个LED 。
●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。
(一)、MAX7219 MAX7219是一种串入、并出的共阴极LED数码管显示驱动器,每片可驱动8位LED数码管显示,与单片机的接口只需3根线,内带BCD译码器,及显示测试、移位、锁存器等,输出电流达40mA,外围只需一只亮度调整电阻。
MAX7219引脚图1、引脚功能说明DIN:串行数据输入端,CLK的上升沿时数据被载入内部16位移位寄存器中CLK:串行时钟输入端,最高工作频率可达10MHz LOAD:片选端,低电平接收DIN端的数据,高电平时数据被所存DIG0~7:LED的位控制端A~DP:LED 的端控制端DOUT:串行数据输出端,用于芯片的级联ISET:硬件亮度调整端,在该引脚与VCC之间跨接一个电阻,LED的亮度即可通过该电阻来调节,流过LED的段驱动平均电流为流过此电阻电流的100倍,此电阻值范围为:10~80K之间。
2、内部寄存器说明A、译码方式选择寄存器地址:09H 赋值:FFH 表示使用MAX7219内部的BCD译码器00H 表示不使用MAX7219内部的BCD译码器B、亮度调节寄存器地址:0AH 赋值:00H~0FH 可改变MAX7219所驱动的LED的亮度,其变化范围在1/32~31/32之间C、扫描位数设定寄存器地址:0BH 赋值:00H 所有位不显示01H~07H 依次对应于1~8位及前面位全部显示(即需显示的位应为“1”)D、待机模式开关寄存器地址:0CH 赋值:00H LED全灭01H LED正常显示E、显示器测试寄存器地址:0FH 赋值:00H LED为正常显示状态01H LED测试状态,即LED全亮F、8位LED显示数据寄存器地址:01H~08H 对这些寄存器赋值(即需显示的内容),就会在对应的1~8位LED数码管上显示出来3、使用注意事项由于电源中杂波或附近的电磁等干扰信号,使MAX7219在上电后不显示或乱显示;为了消除这种现象应在MAX7219的VCC端与地之间接一只104pf的瓷片电容,在LOAD端于地之间接一只10K的电阻。