CW32模块使用 MAX7219四合一点阵模块

CW32生态社区 2025-05-12 692
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CW32生态社区

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描述

四合一点阵显示模块采用MAX7219作为控制，它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。它可以连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！

一、二、 模块来源​

采购链接：
资料下载链接： https://pan.baidu.com/s/19WdOd8D2QlPi1Q_EWlb3fQ
资料提取码：b822
 

 


产品实物展示

2、规格参数​

工作电压：4-5.5V

工作电流：8-330MA

扫描速率：500-1300Hz

通信协议：串行通信

管脚数量：5 Pin（2.54mm间距排针）

以上信息见厂家资料文件

三、移植过程​

我们的目标是将例程移植至MSPM0G3507开发板上。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。

3.1. 查看资料​

3.1.1. 时序讲解​

寄存器

无论数据输入或输出CS端必须为低电平。然后数据在CS端的上升沿被载入数据寄存器或控制寄存器。CS端在第 16个时钟的上升沿之后，下个时钟上升沿之前变为高电平，否则数据将会丢失。

对 MAX7219 来说，串行数据在 DIN 输入 16 位数据包，在CLK的上升沿数据均移入到内部 16 位移位寄存器。即DIN不能在CLK的上升沿时进行数据变换。

3.1.2. 数据位讲解​

DIN传输的16位数据包说明，见表格000。其中D8-D11 为寄存器地址位。D0-D7 为数据位。D12-D15 为无效位。

寄存器

根据以上的时序说明和传输格式，实现的数据传输代码。

 

//向MAX7219写入字节
//dat写入的数据
void Write_Max7219_byte(uint8_t dat)
{
    uint8_t i;
    MAX7219_CS(0);//确认CS拉低
    for(i=8;i >=1;i--)//传输8位
    {
        MAX7219_CLK(0);//拉低CLK
        //当前数据位是否为1
        if( dat&0x80 )
        {
            MAX7219_DIN(1);
        }
        else
        {
            MAX7219_DIN(0);
        }
        dat=dat< <1;//准备下一位数据
        //CLK拉高将数据载入寄存器
        MAX7219_CLK(1);
    }
}

 

 

//向MAX7219写入数据
//address写入地址  dat写入数据
void Write_Max7219(uint8_t address,uint8_t dat)
{
    //CS拉低
    MAX7219_CS(0);
    //传输高8位数据（寄存器地址）
    Write_Max7219_byte(address);
    //传输低8位数据（数据）
    Write_Max7219_byte(dat);
    //CS拉高
    MAX7219_CS(1);
}

 

3.1.3. 关键寄存器讲解​

相关寄存器地址，见下表。这里先讲解0X09译码方式寄存器。

寄存器

我们发送的数据位是16位，而进入译码方式寄存器只使用到了D15-D8数据位（0x09），还有D7到D0没有设置。而根据数据手册的说明，关于译码方式寄存器的D7-D0的设置在数据手册的表格4.

寄存器

按照图中所示，如果要设置译码方式为全部数码管都进行译码，那么要发送：

 

//高8位=0x09（寄存器地址）, 低8位=0x00（数据）
Write_Max7219(0x09,0x00);

 

点阵是通过一个个像素点显示，要在8x8点阵上显示个字符，需要以下两步:

占据屏幕上的一块地方，大小由字体大小说了算;

在占据的地方上依次控制每个像素点是否显示。

比如一个8x8字体大小的字符，表示水平方向需要8个像素点，垂直方向需要8个像素点。在这块8x8的地盘上，每个像素点是否显示由字模说了算，字模中的每1位数据表示一个像素点，如果该位为0则表示此处像素点不显示、为1则表示显示(阴码规则)。 以下为 逐行式，顺向（高位在前），阴码格式输出的字模数据。在程序中逐位读取字模，如果该位为0则该点点亮，如果该位为1则灭。

寄存器

字模例子

 

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

 

如果想要第0行显示一条直线，应如何操作？

寄存器

先在数据手册中找到关于第0个行的寄存器地址。根据右图显示得知，第0个数码管的地址是0X01知道地址后，根据数据手册提示找到数据位设置表，因为全部没有进行译码，那么只需要发送：

 

//高8位=0x01（寄存器地址）, 低8位=0xff（数据）
Write_Max7219(0x01,0xff);//第0行显示一条直线

 

寄存器

3.2. 引脚选择​

该模块有10个引脚，其中有5个是接入下一个级联的点阵。如果不接入下一个级联的点阵，则只要接5个引脚，具体引脚连接见下表。

数码管模块 开发板
VCC 5V
GND GND
DIN PB10
CS PB13
CLK PB15

3.3. 移植至工程​

我们新建两个文件分别是 bsp_DotMatrix.c 和 bsp_DotMatrix.h ，然后将C文件添加至工程中，将h文件路径添加到工程中。

寄存器

在文件bsp_DotMatrix.c中，编写如下代码。

 

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

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：MAX7219_GPIO_Init
 * 函 数 说 明：初始化MAX7219引脚
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void MAX7219_GPIO_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化结构体

    RCC_MAX7219_ENABLE();        // 使能GPIO时钟

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

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Write_Max7219_byte
 * 函 数 说 明：向MAX7219写入字节
 * 函 数 形 参：dat写入的数据
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
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< <1;
        MAX7219_CLK(1);
    }
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Write_Max7219
 * 函 数 说 明：向MAX7219写入数据
 * 函 数 形 参：address写入地址  dat写入数据
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void Write_Max7219(uint8_t address,uint8_t dat)
{
        Write_Max7219_byte(address);           //写入地址，即点阵行号1-8
    Write_Max7219_byte(dat);               //写入数据，即该行显示内容
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Max7219_Lock
 * 函 数 说 明：将更新的数据写入芯片
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void Max7219_Lock(void)
{
    MAX7219_CS(1);
    MAX7219_CS(0);
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Max7219_display
 * 函 数 说 明：4个点阵显示
 * 函 数 形 参：show1第一个点阵显示内容   show2第二个 show3第三个 show4第四个
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void Max7219_display(uint8_t* show1, uint8_t* show2, uint8_t* show3, uint8_t* show4)
{
    uint8_t i = 0;
    for(i = 1; i < 9; i++ )//1~8行 进行更新
    {
        Write_Max7219_byte(i);   //写入地址，即行编号1-8
        Write_Max7219_byte(show1[i-1]);  //第一个点阵

        Write_Max7219_byte(i);   //写入地址，即行编号1-8
        Write_Max7219_byte(show2[i-1]);  //第二个点阵

        Write_Max7219_byte(i);   //写入地址，即行编号1-8
        Write_Max7219_byte(show3[i-1]);  //第三个点阵

        Write_Max7219_byte(i);   //写入地址，即行编号1-8
        Write_Max7219_byte(show4[i-1]);  //第四个点阵
        Max7219_Lock();//锁存显示数据
    }
}


/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Write_Max7219_AllOff
 * 函 数 说 明：控制第一片MAX7219的全部数码管全灭
 * 函 数 形 参：address写入地址  dat写入数据
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void Write_Max7219_AllOff(void)
{
    int i =  0;
    for( i = 1; i < 9; i++ )//1~8行 进行更新
    {
        Write_Max7219_byte(i);   //写入地址，即行编号1-8
        Write_Max7219_byte(0x00);  //全灭

        Write_Max7219_byte(i);   //写入地址，即行编号1-8
        Write_Max7219_byte(0x00);  //全灭

        Write_Max7219_byte(i);   //写入地址，即行编号1-8
        Write_Max7219_byte(0x00);  //全灭

        Write_Max7219_byte(i);   //写入地址，即行编号1-8
        Write_Max7219_byte(0x00);  //全灭
        Max7219_Lock();//更新内容
    }
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称：MAX7219_Init
 * 函 数 说 明：MAX7219初始化
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void MAX7219_Init(void)
{
    unsigned int i = 0;

    MAX7219_GPIO_Init();//引脚初始化

    for( i = 0; i < 4; i++ )//设置4个点阵
    {
        Write_Max7219(0x09, 0x00);       //译码方式：不进行译码
    }
    Max7219_Lock();//更新设置
    for( i = 0; i < 4; i++ )//设置4个点阵
    {
        Write_Max7219(0x0a, 0x01);       //亮度
    }
    Max7219_Lock();//更新设置
    for( i = 0; i < 4; i++ )//设置4个点阵
    {
        Write_Max7219(0x0b, 0x07);       //扫描界限；8个数码管显示
    }
    Max7219_Lock();//更新设置

    for( i = 0; i < 4; i++ )//设置4个点阵
    {
        Write_Max7219(0x0c, 0x01);       //掉电模式：0，普通模式：1
    }
    Max7219_Lock();//更新设置
    for( i = 0; i < 4; i++ )//设置4个点阵
    {
        Write_Max7219(0x0f, 0x00);       //显示测试：1；测试结束，正常显示：0
    }
    Max7219_Lock();//更新设置
}

 

在文件bsp_DotMatrix.h中，编写如下代码。

 

/*
 * 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、移植验证​

在自己工程中的main主函数中，编写如下。

 

/*
 * 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},/*"创",11*/
};


int main(void)
{

    board_init();

    uart1_init(115200);

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


    while(1)
    {
        //第一个点阵显示disp1数组的第10行内容
        //第二个点阵显示disp1数组的第11行内容
        //第三个点阵显示disp1数组的第7行内容
        //第四个点阵显示disp1数组的第6行内容
        Max7219_display(disp1[10],disp1[11], disp1[7], disp1[6]);
        delay_ms(1000);
    }

}

 

上电效果：显示“立创76”

寄存器

移植成功案例代码：

链接：https://pan.baidu.com/s/1xXCdgOcDR8lY7poyH9vayA?pwd=LCKF 提取码：LCKF

审核编辑 黄宇

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