Arduino.TW樂園

光使用單晶片的IO沒有辦法驅動需要大量IO環境的LED顯示，解決的方式是利用掃描的方式來達成，所謂的掃描指利用快速的ON/OFF方式來驅動LED。例如: 共陰極七段顯示器，一顆七段顯示器有八組。利用一顆MAX7219 MAX7221可以以三條線來控制8科七段顯示器，即64個IO。首先，你需要先下載晶片的使用手冊你可以從google搜尋打maxim 7219 datasheet或是點選下方連結下載。Reference: Controlling a Led matrix with the MAX7219 and MAX7221. An extensive collection of articles, schematics and software libraries.

• 使用手冊 MAX72XX-datasheet

電路圖

• Pin 12 連接到MAX72xx晶片的 DATA IN-pin 1
  
• Pin 11 連接到MAX72xx晶片的 CLK-pin 13
  
• Pin 10 連接到MAX72xx晶片的 LOAD(/CS)-pin 12
  

基本線路與Arduino搭配
完整電路圖 (另 開視窗)

挑選電容
104=10*10exp4=100000pf=100nF=0.1uf 
電容單位換算
 1: 10-15 或 f (Femto 毫微微)
 2: 10-12 或 p (Pico 微微)
 3: 10-9 或 n (Nano 毫微)
 4: 10-6 或 μ (Micro 微)
 5: 10-3 或 m (milli 毫)
 6: 103 或 k (Kilo 千)
 7: 106 或 M (Mega 百萬)
 8: 109 或 G (Giga 十億) 
 9: 1012 或 T (Tera 兆) 

挑選RSet電阻(依據MAX7219 SPEC中的表格)

舉例來說，我有一顆8x8矩陣LED(共64顆)，每一顆額定電流是40mA，電壓是3.1V，那麼選10.6K的電阻。但是手邊的電阻沒有相對的話，你可以使用歐姆定律，利用幾顆電阻來組合出你所需要的電阻總值。

R = r1*r2 / r1+r2  ;  10.6K ~= 10K + 0.6K = 10K 串聯 (1K並聯2K) =10.666666....KΩ

MAX7219 和 MAX7221 我應該使用哪一顆?

• MAX7221支援標準 SPI-protocol，並且針對高頻有特殊的設計不會干擾其他晶片。
• 所以，以下兩種狀況你必須使用MAX7221
  • 使用SPI通訊控制
  • 裝置需要類比輸入或是附近的裝置必須避免高頻干擾，列如:電台(調頻調幅器)。

其他狀況，就只要使用MAX7219就可以了，相對的也比較便宜。 

 軟體 [下載]

測試電路：(七段顯示器依不同廠牌腳位有所差異)

測試程式碼：

#include "LedControl.h"
/*
 pin 12 is connected to the DataIn
 pin 11 is connected to the CLK
 pin 10 is connected to LOAD
 */
 LedControl lc=LedControl(12,11,10,1);
 //LedControl lc=LedControl(12,11,10,2); //如果有個位與十位數，兩顆七段顯示
 unsigned long delaytime=200;
 void setup() {
   lc.shutdown(0,false);
   lc.setIntensity(0,8);
   lc.clearDisplay(0);
 }
 void setDisplay(int which7219,int which7segments,char value){
	lc.setChar(which7219,which7segments,value,true);
	delay(delaytime);
}
void printNumber(int v) {
    int ones;
    int tens;
    int hundreds;
    boolean negative;	

    if(v < -999 || v > 999) 
       return;
    if(v<0) {
        negative=true;
        v=v*-1;
    }
    ones=v%10;
    v=v/10;
    tens=v%10;
    v=v/10;
    hundreds=v;			
    if(negative) {
       //print character '-' in the leftmost column	
       lc.setChar(0,3,'-',false);
    }
    else {
       //print a blank in the sign column
       lc.setChar(0,3,' ',false);
    }
    //Now print the number digit by digit
    lc.setDigit(0,2,(byte)hundreds,false);
    lc.setDigit(0,1,(byte)tens,false);
    lc.setDigit(0,0,(byte)ones,false);
}

void loop() {
	for(int x=0;x<99;x++){   
		printNumber(x);
	}
}

setDigit 參數說明

/* 
 * Display a (hexadecimal) digit on a 7-Segment Display
 * Params:
 * addr  address of the display
 * digit the position of the digit on the display (0..7)
 * value the value to be displayed. (0x00..0x0F)
 * dp    sets the decimal point.
 */
void setDigit(int addr, int digit, byte value, boolean dp);

效果：

控制矩陣LED

控制七段顯示器

 Reference [link][link][example]

==============

#include "LedControl.h"
/*
 pin 12 is connected to the DataIn
 pin 11 is connected to the CLK
 pin 10 is connected to LOAD
 */
 LedControl lc=LedControl(12,11,10,1);
 //LedControl lc=LedControl(12,11,10,2); //如果有個位與十位數，兩顆七段顯示
 unsigned long delaytime=200;
 void setup() {
   lc.shutdown(0,false);
   lc.setIntensity(0,8);
   lc.clearDisplay(0);
 }
 void setDisplay(int which7219,int which7segments,char value){
    lc.setChar(which7219,which7segments,value,true);
    delay(delaytime);
}
void printNumber(int v) {
    int ones;
    int tens;
    int hundreds;
    boolean negative;   

    if(v < -999 || v > 999)
       return;
    if(v<0) {
        negative=true;
        v=v*-1;
    }
    ones=v%10;
    v=v/10;
    tens=v%10;
    v=v/10;
    hundreds=v;           
    if(negative) {
       //print character '-' in the leftmost column   
       lc.setChar(0,3,'-',false);
    }
    else {
       //print a blank in the sign column
       lc.setChar(0,3,' ',false);
    }
    //Now print the number digit by digit
    lc.setDigit(0,2,(byte)hundreds,false);
    lc.setDigit(0,1,(byte)tens,false);
    lc.setDigit(0,0,(byte)ones,false);
}

void loop() {
    for(int x=0;x<99;x++){  
        printNumber(x);
    }
}