Урок 26

 

HAL. SPI. Драйвер индикатора MAX7219

 

Продолжаем заниматься с шиной SPI. На прошлом занятии мы подключили четыре индикатора к двум сдвиговым регистрам и добились управления разрядами.

А сегодня мы также будем управлять многорзрядным индикатором но уже с помощью специализированной микросхемы-драйвера, подключенной также по интерфейсу SPI к микроконтроллеру. Эта микросхема — MAX7219. Данную микросхему изучим только в общих чертах, так как мы её уже глубоко изучили на подобном занятии по AVR, я думаю, повторяться смысла нет. Поэтому сегодняшняя наша цель — научиться управлять данной микросхемой при помощи контроллера STM32. У нас по прежнему та же самая отладочная плата — STM32 F4 Discovery.

Вот схема подключения данной микросхемы к контроллеру

 

 

К микросхеме мы подключаем два четырехразрядных индикатора, причем с общим катодом. Причём это не мы подключаем, это всё выполнено в виде отдельного модуля

 

 

А вот так на практике выглядит вся схема подключения

 

 

Проект создаём из позапрошлого проекта SPI_595_LED, так как там нет никаких таймеров, а они нам и не будут нужны. Называем его LED7219. Файлы led.c и led.h переименовываем соответственно в max7219.c и в max7219.h.

Запускаем Cube. Убавим немного скорость SPI, т.к. в документации к микросхеме стоит 10 МГц

 

 

Генерируем и открываем проект в Keil.

Смотрим схему подключения индикаторов.

Переходим в проект. Подключаем файл max7219.c и настраиваем программатор.

Соберём проект.

В main.h и  max7219.c исправим подключение файла

 

#include «led.h»

#include «max7219.h»

 

Исправим заголовки и уберем дефайлны в файле max7219.h. Останется там вот что

 

#ifndef MAX7219_H_

#define MAX7219_H_

 

#include «stm32f4xx_hal.h»

#include «main.h»

 

#endif /* MAX7219_H_ */

 

 

В файле main.c уберём все переменные

 

/* Private variables ———————————————————*/

#define cs_set() HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET)

#define cs_reset() HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET)

#define cs_strob() cs_reset();cs_set()

uint8_t aTxBuffer[1]={0};

/* USER CODE END PV */

 

Уберем один дефайн из файла max7219.c

 

#define cs_set() HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET)

#define cs_reset() HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET)

#define cs_strob() cs_reset();cs_set()

 

Вместо portseg добавим другую переменную

 

uint8_t portseg=0;

char dg=8;

 

несколько изменим переменную aTxBuffer[1], уберем с нее extern и немного изменим имя

 

uint8_t aTxBuf[1]={0};

 

Посмотрим даташит на микросхему max7219 – как передаются данные, какие существуют регистры.

удалим код функции segchar ну или вместо неё сделаем другую функцию

 

void Send_7219 (uint8_t rg, uint8_t dt)

{

        cs_set();

        aTxBuf[0]=rg;

        HAL_SPI_Transmit (&hspi3, (uint8_t*)aTxBuf, 1, 5000);

        aTxBuf[0]=dt;

        HAL_SPI_Transmit (&hspi3, (uint8_t*)aTxBuf, 1, 5000);

        cs_reset();

}

 

Сделаем прототип

 

void Send_7219 (uint8_t rg, uint8_t dt);

 

 

Напишем функцию очистки индикатора

 

//———————————————————

void Clear_7219 (void)

{

        uint8_t i=dg;

        do

        {

                Send_7219(i,0xF);//символ пустоты

        } while (—i);

}

 

Напишем функцию вывода числа на индикатор

 

//———————————————————

void Number_7219(volatile long n)

{

        uint8_t ng=0;//переменная для минуса

        if(n<0)

        {

                ng=1;

                n*=-1;

        }

        Clear_7219();

        if(n==0)

        {

                Send_7219(0x01,0);//в первый разряд напишем 0

                return;

        }

        uint8_t i=0;

        do

        {

                Send_7219(++i,n%10);

                n/=10;

        } while (n);

        if (ng)

        {

                Send_7219(i+1,0xA);//символ —

        }

}

 

Также напишем функцию инициализации микросхемы

 

//———————————————————

void Init_7219(void)

{

        Send_7219(0x09,0xFF);//включим режим декодирования

        Send_7219(0x0B,dg-1);//кол-во используемых разрядов

        Send_7219(0x0A,0x02);//интенсивность свечения

        Send_7219(0x0C,0x01);//включим индикатор

         Clear_7219();

}

 

Напишем прототипы на добавленные функции

 

void Send_7219 (uint8_t rg, uint8_t dt);

void Init_7219(void);

void Number_7219(volatile long n);

void Clear_7219 (void);

 

В файле main.c исправим тип переменной-счётчика

 

        uint32_t i=0;

 

Здесь уберем всё кроме задержки

 

  /* USER CODE BEGIN 2 */

        cs_set();

        aTxBuffer[0]=0xFF;

        HAL_SPI_Transmit (&hspi3, (uint8_t*)aTxBuffer, 1, 5000);

        cs_strob();

        HAL_Delay(200);

  /* USER CODE END 2 */

 

В бесконечном цикле код пока закомментируем

 

  while (1)

  {

//                for(i=0;i<=9;i++)

//                {

//                        segchar(i);

//                        HAL_Delay(1000);

//                }

  /* USER CODE END WHILE */

 

После задержки напишем код вывода цифр на дисплей

 

 HAL_Delay(200);
 Init_7219();
 Send_7219(1,0×01);//1
 Send_7219(2,0×02);//2
 Send_7219(3,0×03);//3
 Send_7219(4,0×04);//4
 Send_7219(5,0×05);//5
 Send_7219(6,0×06);//6
 Send_7219(7,0×07);//7
 Send_7219(8,0×08);//8
 

Затем подождём 2 секунды и попробуем вывести отрицательное число

 

 Send_7219(8,0×08);//8
 HAL_Delay(2000);
 Clear_7219();
 Number_7219(-4356);//попытаемся вывести отрицательное значение

 

Соберём проект, прошьём контроллер и посмотрим результат

 

 

Подождём ещё 2 секунды и очистим дисплей

 

 Number_7219(-4356);//попытаемся вывести отрицательное значение
 HAL_Delay(2000);
 Clear_7219();
  /* USER CODE END 2 */
 

В бесконечном цикле уберём цикл for, т.к. превысить количество символов индикатора мы физически не сможем, даже если и дождёмся максимального значения типа переменной счётчика. Убавим задержку, код немного также изменим.

 

  while (1)

  {

                Number_7219(i);

                HAL_Delay(200);

                i++;

  /* USER CODE END WHILE */

 

Собираем, прошиваем, смотрим

 

 

 

Предыдущий урок Программирование МК STM32 Следующий урок

 

Исходный код

 

Техническая документация на микросхему MAX7219

 

 

Отладочную плату и светодиодный восьмиразрядный индикатор с драйвером можно приобрести здесь:

STM32F4-DISCOVERY

Индикатор светодиодный семиразрядный с драйвером MAX7219

 

 

Смотреть ВИДЕОУРОК (нажмите на картинку)