【雕爷学编程】Arduino动手做（163）---大尺寸8x8LED方格屏模块

37款传感器与模块的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手试试多做实验，不管成功与否，都会记录下来——小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验一百六十三：6mm大尺寸8x8LED方块方格点阵模块可级联红绿蓝白色可选8级亮度

知识点：MAX7219芯片
是美国MAXIM 公司推出的多位LED 显示驱动器，采用3 线串行接口传送数据，可直接与单片机接口连接，用户能方便修改其内部参数，以实现多位LED 显示。它内含硬件动态扫描电路、BCD译码器、段驱动器和位驱动器。此外，其内部还含有8X8 位静态RAM,用于存放8 个数字的显示数据。显然，它可直接驱动64 段LED点阵显示器。当多片MAX7219 级联时，可控制更多的LED 点阵显示器。显示的数据通过单片机数据处理后，送给MAX7219 显示。

串行输入/输出共阴极显示驱动器

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。

MAX7219内部结构图

作为一块专用的LED显示驱动芯片，MAX7219能够以动态形式驱动8位数码显示器。还可以用 n 片MAX7219进行级连，以驱动8 * n位数码显示。MAX7219与数码显示器的之间的电路极为简单，几乎连限流电阻都不用。MAX7219与单片机之间也仅仅需要连接3条引线。当单片机把数据送到MAX7219后，它就可以独立的进行动态扫描显示，无需单片机再进行干预。对于单片机来说，这些数码显示器，看起来似乎都是在进行静态显示，可以说是驱动多位数码显示器的最佳选择。

MAX7219各引脚的功能：
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技术参数：
种类: LED显示驱动器
系列: MAX7219
数位数量: 8
片段数量: 64
安装风格: SMD/SMT
封装 / 箱体: SOIC-Wide-24
工作电源电压: 4 V to 5.5 V
电源电流— 大值: 330 mA
小工作温度: - 40 C
大工作温度: + 85 C
封装: Reel或Tube
高度: 2.35 mm
长度: 15.6 mm
产品: LED Display Drivers
宽度: 7.6 mm
高电平输出电流: - 2 mA
低电平输出电流: 5 mA
Pd-功率耗散: 941 mW
工厂包装数量: 1000
零件号别名: MAX7219
单位重量: 734.500 mg

MAX7219功能特点：
1 10MHz连续串行口
2 独立的LED段控制
3 数字的译码与非译码选择
4 150μA的低功耗关闭模式
5 亮度的数字和模拟控制
6 高电压中断显示
7 共阴极LED显示驱动
8 限制回转电流的段驱动来减少EMI(MAX7221)
9 SPI, QSPI, MICROWIRE串行接口(MAX7221)
10 24脚的 DIP和 SO 封装

大尺寸8x8LED方格屏模块主要特性：
1：使用MAX7219专用驱动芯片，可级联
2、只需要3个IO即可驱动，不需MCU扫描，节省MCU资源
3、大尺寸的6mm像素大小的方块点阵，有红色，翠绿，蓝色，白色可选，效果非常漂亮，可独立控制每个点的亮灭
4、支持8级亮度调节
5、板子带两个3mm安装孔方便固定，拼接时可掰断安装孔无缝拼接
6、模块尺寸：7.1*6.0（cm)

大尺寸8x8LED方格屏模块电原理图

★ 能在低电压、小电流条件下驱动发光
★ 发光响应时间极短(<0.1μs),高频特性好,单色性好,亮度高
★ 体积小,重量轻,抗冲击性能好.固态封装,封装方式为灌胶型,稳定性高
★ 寿命长,使用寿命在5万小时以上
★ 可连续扫描驱动各字节
★ 良好的显示效果、视角宽
★ 推荐恒流使用,恒压会出现亮度不均匀现象
★ 表面有保护膜的产品,可以在使用前撕下来
★ 焊接温度: 260℃ 停留时间最长5秒
★ 当工作温度高于25℃时,Ifm,ifp和Id必须降低;电流降低率是-036mA/℃(直流驱动)，或-0.86mA/℃(脉冲驱动)功耗率是-0.75mW/℃。产品的工作电流不能大于对应工作温度条件Ifm或Ifp的60%。
★ 蓝色,翠绿色,白色请采取防静电措施

大尺寸8x8LED方格屏接线方式：
（在IN方向的针脚）
Arduino Uno --- MAX7219
5V <---> VCC
GND <---> GND
12 <---> DIN
11 <---> CS
10 <---> CLK

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验一百六十三：6mm大尺寸8x8LED方块方格点阵模块可级联红绿蓝白色可选8级亮度
1、下载库 https://www.pjrc.com/teensy/arduino_libraries/Matrix_Sprite.zip
2、项目之一：快速扫描所有64个点阵（对于测试矩阵很有用）
3、连线：
MAX7219 UNO
VCC →→→→→ 5V
GND →→→→→ GND
DIN →→→→→ D12 (MOSI)
CS →→→→→ D11 (SS)
CLK →→→→→ D10 (SCK)
Arduino实验开源代码

/*

 【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

 6mm大尺寸8x8LED方块方格点阵模块 可级联 红绿蓝白色 可选8级亮度

 1、下载库 https://www.pjrc.com/teensy/arduino_libraries/Matrix_Sprite.zip

 2、项目之一：快速扫描所有64个点阵（对于测试矩阵很有用）

 3、连线：

 MAX7219    UNO

 VCC →→→→→ 5V

 GND →→→→→ GND

 DIN →→→→→ D12 (MOSI)

 CS  →→→→→ D11 (SS)

 CLK →→→→→ D10 (SCK)

*/

#include <Sprite.h> //导入精灵矩阵库

#include <Matrix.h>

const int numChips = 1;

//DIN, CLK, CS, #chips

Matrix myLeds = Matrix(12, 10, 11, numChips);

void setup() {

 myLeds.clear();

}

void loop() {

 byte x, y;

 // 一次点亮一个 LED，从左到右扫描

 // 从上到下......对于测试矩阵很有用

 for (y = 0; y < 8; y++) {

  for (x = 0; x < (numChips * 8); x++) {

   myLeds.write(x, y, HIGH);

   delay(40);

   myLeds.write(x, y, LOW);

  }

 }

}

Arduino实验场景图

下载相关驱动库
1、 [https://github.com/riyas-org/max7219](https://github.com/riyas-org/max7219)
2、 [https://github.com/wayoda/LedControl](https://github.com/wayoda/LedControl)

3、 [https://www.pjrc.com/teensy/arduino_libraries/Matrix_Sprite.zip](https://www.pjrc.com/teensy/arduino_libraries/Matrix_Sprite.zip)
4、 [Https://github.com/shaai/Arduino_LED_matrix_sketch/archive/master.zip](https://github.com/shaai/Arduino_LED_matrix_sketch/archive/master.zip)

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

实验一百六十三：6mm大尺寸8x8LED方块方格点阵模块可级联红绿蓝白色可选8级亮度

项目之二：在屏幕上闪烁欢迎面孔（间隔1秒）

Arduino实验开源代码

/*

 【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

 6mm大尺寸8x8LED方块方格点阵模块 可级联 红绿蓝白色 可选8级亮度

 项目之二：在屏幕上闪烁欢迎面孔（间隔1秒）

 接脚连线：

 MAX7219    UNO

 VCC →→→→→ 5V

 GND →→→→→ GND

 DIN →→→→→ D12（数据）

 CS  →→→→→ D11（负载）

 CLK →→→→→ D10（时钟）

*/

#include <Sprite.h>

#include <Matrix.h>

Matrix myMatrix = Matrix(12, 10, 11);// Matrix(DIN, CLK, CS)

void setup(){

}

void loop(){

 myMatrix.clear(); // 显示清屏

 delay(1000);

 myMatrix.write(1, 5, HIGH); // 打开相关位置的像素（点阵）

 myMatrix.write(2, 2, HIGH);

 myMatrix.write(2, 6, HIGH);

 myMatrix.write(3, 6, HIGH);

 myMatrix.write(4, 6, HIGH);

 myMatrix.write(5, 2, HIGH);

 myMatrix.write(5, 6, HIGH);

 myMatrix.write(6, 5, HIGH);

 delay(1000);

}

Arduino实验场景图

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

实验一百六十三：6mm大尺寸8x8LED方块方格点阵模块可级联红绿蓝白色可选8级亮度

项目之三：在屏幕上显示正弦波动态图形

Arduino实验开源代码

/*

 【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

  6mm大尺寸8x8LED方块方格点阵模块 可级联 红绿蓝白色 可选8级亮度

 项目之三：在屏幕上显示正弦波动态图形

 接脚连线：

 MAX7219    UNO

 VCC →→→→→ 5V

 GND →→→→→ GND

 DIN →→→→→ D12（数据）

 CS  →→→→→ D11（负载）

 CLK →→→→→ D10（时钟）

*/

#include <Sprite.h>

#include <Matrix.h>

Matrix myMatrix = Matrix(12, 10, 11);// Matrix(DIN, CLK, CS)

// 创建一个新的 Sprite 实例, 8 像素宽，4 像素高

Sprite wave = Sprite(

        8, 4,

        B00011000,

        B00100100,

        B01000010,

        B10000001

       );

void setup() {

}

int x = 0;

void loop() {

 myMatrix.write(x, 2, wave);   // 将精灵程序放在屏幕上

 myMatrix.write(x - 8, 2, wave); // 再次放置精灵，在屏幕上的其他地方

 delay(75);           // 稍等一下

 myMatrix.clear();        // 为下一个动画帧清除屏幕

 if (x == 8)           // 如果到达动画序列的末尾

 {

  x = 0;            // 从头开始

 }

 x++;              // 向右推进 x 坐标

}

Arduino实验场景图

posted @ 2023-07-16 15:50 行者花雕阅读(71) 评论(0) 编辑收藏举报

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