Pro jeden větší projekt jsem potřeboval vyrobit pětimístný LED displej s bargrafem a několika signalizačními LED.
Navrhnul jsem malý plošňák s řízením pomocí obvodu MAX7219. Tento obvod zvládne obsloužit až 8 sedmisegmentovek.
Místo dvou z nich jsem připojil několik obyčejných LED.

K řízení je možné použít běžné knihovny pro práci s MAX7219 (například LED control).
Já jsem ale potřeboval ještě co nejmenší kód a proto jsem si ovladač napsal sám - bez použití knihoven, které obsahují spoustu zbytečností.

Ukázkový program pro Arduino:

Ukázkový program se řídí přes sériový terminál (rychlost 9600). V úvodu se zobrazí malá nápověda s příklady.

Ovládání zobrazení displeje se provádí pomocí několika podprogramů:

displej_init()	Základní nastavení displeje (režim zobrazování, jas, ...)
zobraz_bargraf(n)	Rozsvícení požadovaného počtu LED v bargrafu (n je hodnota v intervalu 0 až 5)
zobraz_LED(n,stav)	Rozsvícení, nebo zhasnutí jedné ze 3 horních LED. n je číslo LED (1 až 3), stav je true nebo false pro rozsvícení nebo zhasnutí LED
zobraz_cislo(n)	Zobrazení čísla na displeji v rozsahu <-9999 až 99999> s automatickým zformátováním na požadovaný počet desetinných míst.
pozice_tecky	Globální proměnná 'pozice_tecky' udává, kolik desetinných míst má displej ukazovat. Povolené hodnoty jsou 0 až 4. Podprogram zobraz_cislo() pak bude automaticky formátovat zadané číslo a zobrazí ho na displeji.
SPI_kom(registr, data)	Přímá komunikace s obvodem MAX7219 (změna jasu, speciální znaky ....).
displej_CLS()	Zhasne 5 sedmisegmentovek (bargraf a horní LED zůstávají beze změny).

Pravidla formátování zadávaných čísel v podprogramu zobraz_cislo() jsou následující:

Při kladném čísle se zobrazuje až 5 cifer.
Při záporném čísle je na levé sedmisegmentovce znaménko '-' a zbylé 4 sedmisegmentovky mohou zobrazovat až 4 cifry.

Nuly před číslem se nezobrazují.
Zobrazuje se pouze jedna nula - pokud se nachází hned před desetinnou tečkou.
Jedinou výjimkou z tohoto pravidla je stav, kdy je nastavený počet desetinných míst na 4 a zobrazuje se záporné číslo.
V tom případě se místo 0 na levé sedmisegmentovce zobrazuje jen mínus s tečkou.

Pokud je nastavený počet desetinných míst na 0, desetinná tečka se na pravé sedmisegmentovce nezobrazí.

Pozici tečky stačí nastavit jen jednou a program si pak všechny další zobrazení automaticky přizpůsobí.
Pokud se provede změna polohy tečky, projeví se to až při příštím volání podprogramu:
zobraz_cislo()

Okamžitá změna zobrazení tečky (s posledním zadaným číslem) podle nastavené proměnné pozice_tecky je možná zavoláním podprogramu:
zobraz_tecku()

Při překročení minimálního, nebo maximálního čísla se na displeji objeví nápis "- Err", nebo " Err".

Příklady skutečného zobrazení:

pozice_tecky = 0; zobraz_cislo(12345); ; kladné číslo může mít až 5 cifer	pozice_tecky = 0; zobraz_cislo(-1234); záporné číslo může mít až 4 cifry
proměnná 'pozice_tecky' je libovolná zobraz_cislo(100000); Překročení kladného rozsahu.	proměnná 'pozice_tecky' je libovolná zobraz_cislo(-10000); Překročení záporného rozsahu.
pozice_tecky = 0; zobraz_cislo(24); Nuly před číslem se nezobrazují, desetinná tečka za číslem se nezobrazí.	pozice_tecky = 0; zobraz_cislo(-60); Nuly před číslem se nezobrazují. Mínus je vždycky úplně vlevo.
pozice_tecky = 1; zobraz_cislo(5); Automaticky se doplní nula před desetinnou tečkou.	pozice_tecky = 3; zobraz_cislo(-7); Automaticky se doplní nula před desetinnou tečkou a případně i za desetinnou tečkou.
pozice_tecky = 4; zobraz_cislo(-123); V tomhle jediném případě se nula před tečkou nepíše.	pozice_tecky = 4; zobraz_cislo(67); Při kladném čísle se nula před tečkou normálně zobrazí.

zobraz_bargraf(0); Všechny spodní LED jsou zhasnuté.	zobraz_bargraf(4); 4 z 5 spodních LED svítí.
zobraz_LED(1,true); Rozsvítí první horní LED.	zobraz_LED(1,false); zobraz_LED(2,true); Zhasne první horní LED a rozsvítí druhou.

Pro přímou komunikaci s obvodem MAX7219 se používá podprogram:
SPI_kom(adresa_registru, data)

Tímto způsobem je možné například nastavit jas displeje na maximum:
SPI_kom(0b00001010, 15 );

Na sedmisegmentovky je možné zapsat libovolnou kombinaci svítících / zhasnutých segmentů.
Pokud je třeba nastavit na druhé sedmisegmentovce zprava například znak 'A', je to možné provést jednoduše:
SPI_kom(2, 0b01110111 );

Dvojka je číslo segmentovky zprava. Binární zápis udává, které segmenty mají svítit.
(přiřazení segmentů bitům v datovém bajtu je uvedeno v katalogovém listu obvodu MAX7219).

Stejně jednoduše je možné nějakou sedmisegmentovku úplně zhasnout:
Jednička znamená první sedmisegmentovku zprava. Nula znamená, že jsou na vybrané pozici všechny segmenty zhasnuté.
SPI_kom(1 , 0);

Když je třeba na nějakou pozici zapsat číslici (0 až 9), je grafická předloha jednotlivých čísel už předpřipravená v poli graf_def[]
Takže třeba číslo 7 se na čtvrtou sedmisegmentovku zprava zapíše takto:
SPI_kom(4, graf_def[7]);

Schéma a plošňák:

(verze pro EAGLE zde)

úvodní strana webu AstroMiK.org

poslední úprava stránky 12.3.2020