多功能串行LED显示驱动器MAX7219

    ＭＡＸ７２１９是美国ＭＡＸＩＭ（美信）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，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显示控制，每枚芯片可驱动８个ＬＥＤ数码管。显然，它可直接驱动６４段ＬＥＤ条形图显示器。当多片ＭＡＸ７２１９级联时，可控制更多的ＬＥＤ。显示的数据通过单片机数据处理后，送给ＭＡＸ７２１９显示。当然，也完全可以将ＭＡＸ７２１９的一部分用于条形图显示，一部分用于其他显示（如数字和字母等）。

    １． 内部逻辑结构
    它主要由８个数位寄存器和６个控制寄存器组成：
    １）数位寄存器７～０：它决定该位ＬＥＤ显示内容。
    ２）译码方式寄存器：它决定数位寄存器的译码方式，它的每一位对应一个数位。其中，１代表Ｂ码方式；０表示不译方式。若用于驱动ＬＥＤ数码管，应将数位寄存器设置为Ｂ码方式；当用于驱动条形图显示器时，应设置为不译码方式。
    ３）扫描位数寄存器：设置显示数据位的个数。该寄存器的Ｄ２～Ｄ０（低三位）指定要扫描的位数，支持０～７位，各数位均以１．３ｋＨｚ的扫描频率被分路驱动。
    ４）亮度控制寄存器：该寄存器通常用于数字控制方式，利用其Ｄ３～Ｄ０位控制内部脉冲宽度调制ＤＡＣ的占空比来控制ＬＥＤ段电流的平均值，实现ＬＥＤ的亮度控制。Ｄ３～Ｄ０取值可从００００～１１１１，对应电流占空比则从１／３２变化到３１／３２，共１６级，Ｄ３～Ｄ０的值越大，ＬＥＤ显示越亮。而亮度控制寄存器中的其他各位未使用，可置任意值。
    ５）显示测试寄存器：它用来检测外挂ＬＥＤ数码管各段的好坏。当Ｄ０置为１时，ＬＥＤ处于显示测试状态，所有８位ＬＥＤ的段被扫描点亮，电流占空比为３１／３２；若Ｄ０为０，则处于正常工作状态。Ｄ７～Ｄ１位未使用，可任意取值。
    ６）关断寄存器：用于关断所有显示器。当Ｄ０为０时，关断所有显示器，但不会消除各寄存器中保持的数据；当Ｄ０设置为１时，正常工作。剩下各位未使用，可取任意值。
    ７）无操作寄存器：它主要用于多ＭＡＸ７２１９级联，允许数据通过而不对当前ＭＡＸ７２１９产生影响。

    ２． 引脚说明
    ＭＡＸ７２１９是共阴极ＬＥＤ显示驱动器，采用２４脚ＤＩＰ和ＳＯ两种封装，其引脚排列见图１。其功能说明如下。
    １）ＤＩＮ：串行数据输入端。在ＣＬＫ的上升沿，数据被装入到内部的１６位移位寄存器中。
    ２）ＤＩＧ７～ＤＩＧ０：８位数值驱动线。输出位选信号，从每位ＬＥＤ显示器公共阴极吸入电流。
    ３）ＧＮＤ：接地端。
    ４）ＬＯＡＤ：装载数据控制端。在ＬＯＡＤ的上升沿，最后送入的１６位串行数据被锁存到数据或控制寄存器中。
    ５）ＤＯＵＴ：串行数据输出端。进入ＤＩＮ的数据在１６．５个时钟后送到ＤＯＵＴ端，以便在级联时传送到下一片ＭＡＸ７２１９。
    ６）ＳＥＧ Ａ～ＳＥＧ Ｇ：ＬＥＤ七段显示器段驱动端。
    ７）ＳＥＧ Ｈ：小数点驱动端。
    ８）Ｖｃｃ：＋５Ｖ电源端。
    ９）Ｉｓｅｔ：ＬＥＤ段峰值电流提供端。它通过一只电阻与电源相连，以便给ＬＥＤ段提供峰值电流。
    １０）ＣＬＫ：串行时钟输入端。最高输入频率为１０ＭＨｚ，在ＣＬＫ的上升沿，数据被移入内部移位寄存器；在ＣＬＫ的下降沿，数据被移至ＤＯＵＴ端。

    ３． 应用
    图２为ＭＡＸ７２１９的典型应用电路，它是由单片ＭＡＸ７２１９驱动的８位ＬＥＤ显示器。ＡＴ８９Ｃ２０５１的Ｐ１．０、Ｐ１．１、Ｐ１．２分别与ＭＡＸ７２１９的ＤＩＮ、ＣＬＫ、ＬＯＡＤ端相连。电阻Ｒ１可改变ＬＥＤ的亮度，每段的驱动峰值电流约为Ｒ１中电流的１００倍。Ｒ１的取值不能小于１０ｋΩ。实际使用时，可先用一只可调电阻调节亮度，达要求后用一只相同阻值的固定电阻代替即可。在这里应注意，ＭＡＸ７２１９的段电流正常工作范围为１０～４０ｍＡ，当段电流超过４０ｍＡ时，必须外加扩流电路。