IC MAX7219 bộ điều khiển màn hình LED 8 chữ số

05/08/23

Chuyên mục: Kiến Thức Chung

IC MAX7219 bộ điều khiển màn hình LED 8 chữ số

MAX7219 là IC điều khiển màn hình led cathode chung với các đầu vào và chân đầu ra dữ liệu nối tiếp. Có khả năng điều chỉnh dòng điện có thể được thiết lập với một điện trở bên ngoài.

Thêm vào đó, nó có giao thức truyền dữ liệu nối tiếp bốn dây dễ dàng kết nối với tất cả các bộ vi xử lý. Có thể điều khiển 64 đèn LED riêng lẻ được kết nối với các chân đầu ra chỉ sử dụng 4 dây bằng Arduino.

Hơn nữa, nó có thể điều khiển hiển thị ma trận điểm , hiển thị led 7 đoạn và biểu đồ thanh (bar graph).

Hơn hết, MAX7219 được tích hợp bộ giải mã BCD giúp bạn dễ dàng sử dụng với màn hình số 7 đoạn. Ngoài ra, nó có bộ nhớ RAM tĩnh 8 × 8, chúng ta có thể sử dụng để lưu trữ số. Là một trong những IC điều khiển màn hình led phổ biến nhất.

Sơ đồ chân MAX7219

Cấu hình chân

IC có tổng cộng 24 chân:

Chân 01: DIN	Là chân đầu vào dữ liệu nối tiếp. IC này có một thanh ghi dịch 16-bit bên trong. Ở mọi sự thay đổi trạng thái logic từ mức thấp đến mức cao của tín hiệu xung nhịp, dữ liệu được dưa vào thanh ghi dịch.
Chân 02, 03, 05, 06, 07, 08, 10, 11: Digit pins	Là các chân đầu ra cathode chung cho tất cả các đoạn led chữ số từ 0 đến 7.
Chân 04, 09: GND	Chân nối đất của mạch.
Chân 12: LOAD ()	Là chân chọn chip. Khi hoạt động bình thường, nó được cấp với mức logic thấp để dữ liệu xung nhịp vào hoặc ra. Khi có xung cạnh lên ở đầu vào này, dữ liệu được chốt vào thanh ghi điều khiển. Sau cạnh xung lên thứ 16, đầu vào này phải ở mức logic cao nếu không tất cả dữ liệu sẽ bị mất.
Chân 13: CLK	Là chân đầu vào xung nhịp. Khi CS ở mức logic thấp, thì tín hiệu đầu vào CLK được kích hoạt. Khi CLK có xung cạnh lên, dữ liệu được chuyển vào thanh ghi dịch bên trong. Dữ liệu này được hiển thị trên chân DOUT ở cạnh xuống của tín hiệu đồng hồ.
Chân 14, 15, 16, 17, 20, 21, 23: SEG_A to SEG G	Tương ứng với các đoạn led của các chữ số.
Chân 22: SEG DP	Là chân tương ứng với dấu thập phân trên màn hình led.
Chân 18: ISET	Được sử dụng để thiết lập dòng điện đầu ra bằng cách kết nối một điện trở vào chân này, và đầu còn lại được kết nối với mass. Điện trở dùng để điều chỉnh giá trị của dòng điện.
Chân 19: V +	Là chân cấp nguồn dương.
Chân 24: DOUT	Là các chân đầu ra dữ liệu digital nối tiếp.

Đặc tính MAX7219

Là IC bộ điều khiển LED với giao thức nối tiếp 10MHz cho phép người dùng chọn hiển thị số giải mã / Không giải mã.
Điện áp hoạt động từ +4.0 đến + 5.5V. Thông thường, sử dụng nguồn điện áp + 5V.
Có tính năng điều khiển cường độ sáng digital và analog và chế độ shutdown có dòng 150µA (dòng điện của tất cả các phân đoạn được kéo xuống mass).
Tiêu thụ điện năng rất thấp.
Dữ liệu được hiển thị trên các đoạn led với thời gian trễ là 2,2ms.
MAX7219 hoạt động tốt trong phạm vi nhiệt độ từ 0°C đến +70°C.
Dòng điện tối đa cho mỗi chân led đoạn là 100mA và cho mỗi chân mass DIGIT là 500mA

Các tùy chọn khác

Màn hình OLED đơn sắc 0,96 ”
Module LCD Nokia5110
Tổng quan về Module màn hình TFT LCD 2,4 inch
Màn hình TFT
TM1637- Module hiển thị 4 chữ số Grove
Module LCD 16 × 2 - Màn hình tinh thể lỏng
Hiển thị led 7 đoạn

Nơi ứng dụng

Do cấu trúc nhỏ gọn và giao thức dữ liệu nối tiếp bốn dây, nó có thể được kết nối với tất cả các bộ vi xử lý thông thường (µP), màn hình LED 7 đoạn, màn hình biểu đồ thanh hoặc 64 đèn LED riêng lẻ.

Một trong những lợi thế lớn nhất của việc sử dụng vi mạch này là bạn có thể xử lý các chữ số riêng lẻ mà không cần viết lại toàn bộ màn hình. Nó giúp tiết kiệm thời gian và tốc độ xử lý.

Cách sử dụng MAX7219

Dữ liệu 16 bit được gửi ở đầu vào DIN nối tiếp. Khi có cạnh lên của đầu vào xung nhịp, dữ liệu này được chuyển vào thanh ghi dịch 16-bit được tích hợp bên trong chip này.

Sau đó, dữ liệu được chuyển tới thanh ghi số hoặc thanh ghi điều khiển khi xung cạnh lên ở LOAD / CS. Dữ liệu được gửi ra tại chân đầu ra dữ liệu nối tiếp khi có xung cạnh xuống của CLK. Các chân D0 đến D7 chứa dữ liệu sẽ được truyền và các chân D8 đến D11 chứa địa chỉ của thanh ghi.

Mạch ví dụ đơn giản

Một mạch đơn giản được hiển thị bên dưới cho biết kết nối MAX7219 với bộ vi xử lý.

Độ sáng màn hình cũng có thể được kiểm soát. Kết nối một điện trở ngoài (RSET) giữa các chân 18 và 19. Giá trị của điện trở này có thể cố định hoặc thay đổi để điều chỉnh điều chỉnh độ sáng của bảng hiển thị.

Cường độ ánh sáng cũng có thể được kiểm soát digital qua bộ điều biến độ rộng xung có bên trong chip. Nó có một thanh ghi tích hợp được gọi là scan-limit, set số lượng chữ số hiển thị từ 1 đến 8.

Mạch ví dụ đơn giản

Thanh ghi giải mã

Có một thanh ghi giải mã được sử dụng để đặt chế độ giải mã BCD hoặc không giải mã cho mỗi chữ số. Mức logic cao được kích để chọn chế độ giải mã và mức logic thấp cho chế dộ không giải mã.

Trong trường hợp giải mã BCD, bộ giải mã chỉ dùng D3-D0. Chân D7 được sử dụng để đặt dấu thập phân. Khi chân này ở mức logic cao, nó sẽ bật dấu thập phân. Bảng trạng thái mã BCD được đưa ra dưới đây.

Thanh ghi giải mã