نحوه اتصال MAX7219 LED ماتریس LED 8x8 با میکروکنترلر ATtiny85: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

کنترلر MAX7219 توسط Maxim Integrated ساخته شده است ، جمع و جور ، درایو ورودی/خروجی سریال معمولی درایور صفحه نمایش است که می تواند میکروکنترلرها را به 64 LED جداگانه ، نمایشگرهای LED عددی 7 قسمتی تا 8 رقم ، نمایشگرهای نواری ، و غیره را شامل شود تراشه یک رمزگشای BCD-B ، مدارهای چندگانه اسکن ، درایورهای بخش و رقم و یک RAM استاتیک 8 × 8 است که هر رقم را ذخیره می کند.

استفاده از ماژول های MAX7219 با میکروکنترلرها مانند ATtiny85 یا در مورد ما Tinusaur Board بسیار مناسب است.

مرحله 1: سخت افزار

ماژول های MAX7219 معمولاً به این شکل هستند. آنها از یک طرف یک گذرگاه ورودی و از طرف دیگر گذرگاه خروجی دارند. این به شما امکان می دهد 2 یا چند ماژول ، یعنی یکی پس از دیگری ، به منظور ایجاد تنظیمات پیچیده تر ، زنجیره دیزی کنید.

ماژول هایی که ما استفاده می کنیم قادرند با استفاده از 5 جهنده کوچک در یک زنجیره به هم متصل شوند. تصویر زیر را مشاهده کنید.

مرحله 2: Pinout و Signals

ماژول MAX7219 دارای 5 پین است:

• VCC - قدرت (+)
• GND-زمین (-)
• DIN - ورودی داده
• CS - انتخاب تراشه
• CLK - ساعت

این بدان معناست که ما برای کنترل ماژول به 3 پین در طرف میکروکنترلر ATtiny85 نیاز داریم. آنها خواهند بود:

• PB0 - متصل به CLK
• PB1 - متصل به CS
• PB2 - متصل به DIN

این برای اتصال به ماژول MAX7219 و برنامه ریزی آن کافی است.

مرحله 3: پروتکل

ارتباط با MAX7219 نسبتاً آسان است - از یک پروتکل همزمان استفاده می کند ، بدین معنی که برای هر بیت داده ای که ارسال می کنیم یک چرخه ساعت وجود دارد که نشان دهنده وجود آن بیت داده است.

به عبارت دیگر ، ما 2 دنباله موازی به بیت ها ارسال می کنیم - یکی برای ساعت و دیگری برای داده ها. این کاری است که نرم افزار انجام می دهد.

مرحله 4: نرم افزار

نحوه عملکرد این ماژول MAX7219 به شرح زیر است:

• ما در ثبت داخلی آن بایت می نویسیم.
• MAX7219 داده ها را تفسیر می کند.
• MAX7219 LED های ماتریس را کنترل می کند.

این بدان معناست که ما مجبور نیستیم دائماً آرایه LED ها را روشن کنیم تا آنها را روشن کنیم - کنترلر MAX7219 از آن مراقبت می کند. همچنین می تواند شدت LED ها را مدیریت کند.

بنابراین ، برای استفاده راحت از ماژول های MAX7219 ما به کتابخانه ای از توابع برای خدمت به این منظور نیاز داریم.

ابتدا ، ما برای نوشتن در رجیسترهای MAX7219 به برخی از توابع اساسی نیاز داریم.

• نوشتن یک بایت برای MAX7219.
• نوشتن یک کلمه (2 بایت) به MAX7219.

عملکردی که یک بایت به کنترلر می نویسد به این شکل است:

void max7219_byte (uint8_t data) {for (uint8_t i = 8؛ i> = 1؛ i--) {PORTB & = ~ (1 << MAX7219_CLK)؛ // CLK را روی LOW if (data & 0x80) // ماسک MSB داده PORTB | = (1 << MAX7219_DIN)؛ // DIN را روی HIGH else PORTB & = ~ (1 << MAX7219_DIN) تنظیم کنید؛ // DIN را روی LOW PORTB | = (1 << MAX7219_CLK) تنظیم کنید ؛ // CLK را روی HIGH data << = 1 تنظیم کنید؛ // شیفت به چپ}}

اکنون که می توانیم بایت ها را به MAX7219 ارسال کنیم ، می توانیم دستورات را ارسال کنیم. این کار با ارسال 2 بای - 1 برای آدرس ثبت داخلی و دوم برای داده هایی که می خواهیم ارسال کنیم انجام می شود.

در کنترلر MAX7219 بیش از ده ها ثبت وجود دارد.

ارسال یک فرمان یا یک کلمه ، اساساً ارسال 2 بایت متوالی است. تابع پیاده سازی آن بسیار ساده است.

void max7219_word (آدرس uint8_t ، داده uint8_t) {PORTB & = ~ (1 << MAX7219_CS) ؛ // CS را روی LOW max7219_byte (آدرس) تنظیم کنید ؛ // ارسال آدرس max7219_byte (داده) ؛ // ارسال داده ها PORTB | = (1 << MAX7219_CS] ؛ // CS را روی HIGH PORTB & = ~ (1 << MAX7219_CLK) تنظیم کنید؛ // CLK را روی LOW تنظیم کنید}

در اینجا مهم است که خطی را که سیگنال CS را به HIGH باز می گردانیم - این پایان دنباله را مشخص می کند - در این مورد ، پایان فرمان مهم است. یک تکنیک مشابه هنگام کنترل بیش از یک ماتریس متصل به زنجیره استفاده می شود. مرحله بعدی ، قبل از شروع و خاموش و روشن کردن LED ها ، راه اندازی اولیه کنترلر MAX7219 است. این کار با نوشتن مقادیر خاصی در رجیسترهای خاص انجام می شود. برای راحتی ، هنگام کدگذاری آن می توانیم دنباله مقداردهی اولیه را در یک آرایه قرار دهیم.

uint8_t initseq = {0x09، 0x00، // Decode-Mode Register، 00 = بدون رمزگشایی 0x0a، 0x01، // Intensity Register، 0x00.. 0x0f 0x0b، 0x07، // Scan-Limit Register، 0x07 برای نمایش همه خطوط 0x0c ، 0x01 ، // ثبت نام خاموش ، 0x01 = عملکرد عادی 0x0f ، 0x00 ، // ثبت نام تست ، 0x00 = عملکرد عادی} ؛

ما فقط باید 5 دستور بالا را به ترتیب به عنوان آدرس/جفت داده ارسال کنیم. مرحله بعدی - روشن کردن یک ردیف LED.

این بسیار ساده است - ما فقط یک فرمان می نویسیم که بایت اول آدرس (از 0 تا 7) و بایت دوم 8 بیت است که نشان دهنده 8 LED در ردیف است.

void max7219_row (آدرس uint8_t ، داده uint8_t) {if (address> = 1 && address <= 8) max7219_word (آدرس ، داده) ؛ }

لازم به ذکر است که این فقط برای 1 ماتریس کار می کند. اگر ماتریس های بیشتری را در یک زنجیره متصل کنیم ، همه آنها داده های یکسانی را نشان می دهند. دلیل این امر این است که پس از ارسال فرمان ، سیگنال CS را به HIGH باز می گردانیم که باعث می شود همه کنترلرهای MAX7219 در زنجیره چسبیده و آخرین فرمان را نشان دهند.