基于MAX7219芯片的大尺寸LED数码显示驱动电路设计

收稿日期：2010-11-05
稿件编号：201011019
作者简介：李长安（1954—），男，河南南阳人，教授。

研究方向：电子技术应用及智能控制。

Maxim 公司的MAX7219芯片用于动态扫描显示驱动，
芯片内有可存储显示信息的8×8静态RAM 、动态扫描电路以及段、位驱动器。

它与通用微处理器有3根串行线相连，最多可驱动8个共阴数码管或64个发光二极管。

采用
MAX7219芯片实现LED 数码显示，具有电路紧凑、可节省CPU 的I/O 接口、芯片功能强大、编程简单等优点，得到了广
大电路设计者认可。

然而MAX7219的工作电压为5V ，共阴极LED 显示驱动，只适用于3.5V 以下电压驱动的LED 数码管，限制了其使用范围。

本文提出一种基于MAX7219芯片，具有扩展驱动能力的LED 数码显示电路。

主要应用在大尺寸、高亮度LED 数码管的显示电路。

1
电路器件功能简介
1.1
MAX7219功能简介
MAX7219为24引脚芯片，如图1所示。

有+5V 电源和2
个GND 引脚；DIG 0～DIG 7引脚为8位数字驱动线，输出位选信号；SEG A ～SEG G 和SEG DP 引脚为LED 7段驱动线和小数点线，供给显示器驱动电流；SET 引脚外接电阻调整LED 显示亮度；DIN （数据输入端）、CLK （时钟输入端）、LOAD
（锁存信号）引脚，构成与通用微处理器3线串行线相连，接收的数据和命令格式为16位数据包；DOUT 引脚是串行数据输出端口，用于多片MAX7219级联扩展显示[1-2]。

16位数据采用串行移位接收方式，即单片机将16位二
进制数逐位发送到DIN 端。

在CLK 上升沿到来前准备就绪，
CLK 的每个上升沿将一位数据移入MAX7219内移位寄存
图1
MAX7219的引脚分布Fig.1Pinouts of MAX7219
电子设计工程
Electronic Design Engineering
第19卷Vol.19第5期No.52011年3月Mar.2011
－190－
李长安，等基于MAX7219芯片的大尺寸LED数码显示驱动电路设计
图380011B各字段的组成
Fig.3Composition of80011B information fields
－191－
《电子设计工程》2011年第5期
图5
8位共阳LED 数码显示电路
Fig.5Display circuit of 8-bit positive
LED
74LS273锁存的数据，由ULN2803驱动数码管显示。

电路实
现MAX7219间歇工作，只有在数码管显示改变的情况下，启动MAX7219工作，完成数据更新锁存后，进入不工作状态，以节省功耗。

2）数码管亮度控制
图5中的数码管供电电压为最大电压12.5V ，通过微处理器输出脉宽调制信号PWM ，控制PMOS 管，调整数码管供电电压，实现数码管亮度控制。

由于数码管供电电压为最大允许电压，提高了数码管工作的安全系数，采用占空比调整数码管亮度，可靠、方便。

同时取消了A ～G 字段的限流电阻，降低了功耗。

3结束语
基于MAX7219芯片的大尺寸LED 数码显示驱动电路，保留MAX7219的使用优点的同时，实现了在显示电路作用下的大尺寸数码管的动态显示，另外驱动电路可通过微处理器输出的脉宽调制信号PWM ，实现数码管得两度可调。

经实验测试证明该电路工作性能稳定，具有很高的实用价值。

参考文献：
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http://www.led /Chinese/digit/PDF/one/S80011A -B.pdf.
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双向硅ESD 保护器件
泰科电子（TE ）日前宣布推出比传统半导体封装更易安装和返修的0201和0402尺寸的静电放电（ESD ）器件，以扩展其硅
ESD 保护产品系列。

该ChipSESD 封装将一个硅器件和一个传统表面贴装技术（SMT ）被动封装配置的各种优势结合在一起。

产品编号分别为SESD0201P1BN-0400-090（0201封装）和SESD0402P1BN-0450-090（0402封装）的两种器件的双向操作，可方便地在印刷电路板（PCB ）上实现无定向约束安装，并免去了对极性检查的需要。

不同于采用焊垫位于器件底部的传统
ESD 二极管封装，在器件已被安装到PCB 上之后，该ChipSESD 器件的被动封装还能允许方便的焊接检查。

该ChipSESD 器件在8x20μs 浪涌下的额定浪涌电流为2A ，并具备10kV 的接触放电ESD 保护等级。

该器件的低漏电电流（最大1.0μA ）降低了功耗，快速响应时间（<1ns ）有助于帮助设备通过IEC61000-4-2等级4测试。

4.0pF （0201封装）和
4.5pF （0402封装）的输入电容使得它们适合为以下应用提供保护。

咨询编号：2011051018
－192－。