Editor Version ×
recommended

Pro Edition

free

Brand new interactions and interfaces

Smooth support for design sizes of over 3W

devices or 10W pads

More rigorous design constraints, more

standardized processes

For enterprises, more professional users

Std Edition

Easy to use and quick to get started

The process supports design scales of 300

devices or 1000 pads

Supports simple circuit simulation

For students, teachers, creators

Ongoing

STD MAX7219 7SEG 8DIGS HIGH VOLTAGE COMMON CATHODE AND ANODE DRIVER

MAX7219 7SEG 8DIGS HIGH VOLTAGE COMMON CATHODE AND ANODE DRIVER

Project tags

License

Public Domain

License: Public Domain

Mode:

Mode

Editors' pick

Editors' pick

  • 575
  • 0
  • 0
Update time: 2023-08-30 02:13:40
Creation time: 2023-08-30 02:07:04
Description

Description

Sterownik 7 segmentowych, 8 cyfrowych,

wysokonapięciowych (5V -24V) wyświetlaczy LED

ze wspólną anodą lub wspólną katodą.

 

 

EDYTOWANIE PROJEKTU:

DOKUMENTACJA PROJEKTU: https://docs.google.com/document/d/1MZG6WsGU4I_I2gs8R-ckDSRksjk9VLTeV2wHrrJ2wV

PLIKI PROJEKTU:https://drive.google.com/file/d/1Q-mCSVTcI59oieq8JdS9caVI1l5FQaO0/view?usp=drive_link

YOUTUBE: https://www.youtube.com/c/SaperElektroZlomiarz

WWW: https://elektrozlomiarz.pl

MAIL: saper.zlomiarz@gmail.com



1.WYPROWADZENIA (PINOUT)

 

  • DIN  - Data In - należy podpiąć do odpowiedniego
    pinu mikrokontrolera.
  • CLK - zegar - należy podpiąć do odpowiedniego pinu mikrokontrolera.
  • CS - Load, Chip Select - należy podpiąć do
    odpowiedniego pinu mikrokontrolera.
  • 5V - Możesz doprowadzić na ten pin napięcie 5V do
    zasilania logiki
    LUB jeśli zlutowałeś na płytce układ
    zasilający, możesz “wziąć” stąd napięcie 5V do zasilenia mikrokontrolera.
  • GND - masa, musi zostać połączona z masą
    mikrokontrolera.
  • HV - High Voltage, wysokie napięcie.
    A)  Jeśli zlutowałeś na płytce układ zasilania, pojawi się
    tu napięcie z LM317 / LM350, ustawione za pomocą
    potencjometru. Nie musisz niczego tu podpinać, jeśli nie potrzebujesz.

    B) Możesz doprowadzić tu napięcie potrzebne do uruchomienia Twojego wyświetlacza. W tym przypadku nie lutuj układu zasilania na PCB.

To złącze służy do podłączenia następnego w szeregu kontrolera wyświetlacza.
Jeśli korzystasz z tylko jednego kontrolera - złącze
pozostaje nieobsadzone.

!Jeśli zlutowałeś układ zasilania, kolejna płytka
kontrolera nie powinna go mieć!

  • DO  - Data Out - należy podpiąć do złącza DIN,
    Data In kolejnego w szeregu kontrolera wyświetlacza.
  • CLK - zegar - należy podpiąć do złącza CLK
    kolejnego w szeregu kontrolera wyświetlacza.
  • CS - Load, Chip Select - należy podpiąć do złącza
    CS, kolejnego w szeregu kontrolera wyświetlacza.
  • 5V - należy podpiąć do złącza 5V kolejnego w
    szeregu kontrolera wyświetlacza.
  • GND - masa, musi zostać połączona z masą
    kolejnego w szeregu kontrolera wyświetlacza.
  • HV - High Voltage, wysokie napięcie. należy
    podpiąć do złącza HV kolejnego w szeregu kontrolera
    wyświetlacza.

  • A - podłączenie segmentu A wyświetlacza siedmiosegmentowego.
  • B - segment B
  • C - segment C
  • D - segment D
  • E - segment E
  • F - segment F
  • G - segment G
  • DP - Podłączenie kropki w wyświetlaczu siedmiosegmentowym. 

  • 1 - Podłączenie cyfry 1
  • 2 - Podłączenie cyfry 2
  • 3 - Podłączenie cyfry 3
  • 4 - Podłączenie cyfry 4
  • 5 - Podłączenie cyfry 5
  • 6 - Podłączenie cyfry 6
  • 7 - Podłączenie cyfry 7
  • 8 - Podłączenie cyfry 8

Zestaw zworek. Zawsze łącz pary od lewej do prawej!

Zawsze łącz tylko jeden zestaw.

  • COMMON ANODE - jeśli Twój wyświetlacz ma “wspólne plusy”.
  • COMMON CATHODE - jeśli Twój wyświetlacz ma “wspólne minusy”.

!Pamiętaj, że oprócz ustawienia zworek musisz

jeszcze odpowiednio wlutować układy (instrukcja

poniżej)!

 

2.ZASILANIE.

Korzystanie z wbudowanego układu

zasilania.

!WYBÓR!


  • Lutujesz wszystko w obrębie widocznym na
    obrazku (wszystko, brakujące w podglądzie 3D
    diody i regulatory też).
  • Jeśli korzystasz z wbudowanego układu
    zasilania to płytkę możesz zasilić napięciem
    z przedziału
    8V - 28V.
  • Im wyższe napięcie podłączysz tym bardziej
    będą grzać się regulatory.
  • Zasilanie podłączasz do złącza na wtyk,
    plusem w środku [
    - —( (+) ].
  • Potencjometrem ustalasz napięcie właściwe
    dla Twojego wyświetlacza (
    HV).
    !Oblicz jaki prąd będą miały wyjścia A - DP (instrukcja poniżej)!
  • Obracanie potencjometrem zmienia napięcie na złączu HV.
  • Skuteczny zakres zasilania wyświetlacza to 6.5V - 24V, kiedy korzystasz z wbudowanego
    układu zasilania.
  • Napięcie HV ustalane potencjometrem
    zapewniane jest przez LM317T.

    Możesz LM317T zamienić na LM350T dla
    zwiększenia mocy, szczególnie jeśli planujesz
    łączyć wyświetlacze szeregowo.
  • Napięcie 5V zapewniane jest przez zespół
    L7812 i L7805.

    Możesz tym napięciem zasilić mikrokontroler ale nie musisz.
  • Łączysz masy (GND) z masą mikrokontrolera.
  • Nie podłączasz żadnego innego zasilania
    do pinów HV i 5V

Korzystanie z zewnętrznego zasilania.

!WYBÓR!

  • Nie lutujesz nic w obrębie widocznym na
    obrazku.
  • Podłączasz z zewnątrz 5V do pinu 5V.
  • Podłączasz 5V do 24V do pinu HV.
  • Skuteczny zakres zasilania wyświetlacza
    to
    5V a 24V, kiedy korzystasz z zewnętrznego
    zasilania.
  • Łączysz masy (GND) z masą mikrokontrolera.
  • !Nadal musisz obliczyć prąd i ewentualnie dobrać rezystory dla wyjść A - DP!

Zasilanie kolejnych sterowników

szeregowo.

  • Niezależnie jaką metodę zasilania wybierzesz, możesz połączyć ze sobą sterowniki szeregowo
    tworząc wyświetlacz o długości na przykład
    16 cyfr.
  • Musisz zwrócić uwagę na wydajność prądową zastosowanego zasilania, na przykład sprawdź
    notę katalogową LM317 i porównaj z prądem
    pobieranym przez wyświetlacz.
  • Wyjścia A - DP na każdym sterowniku mają
    maksymalną wydajność 500mA

    Oznacza to, że pierwszy sterownik “da” 500mA, drugi kolejne 500mA i tak dalej.
    Musisz jednak sprawdzić czy wytrzyma to LM317/350, jeśli korzystasz z wbudowanego układu
    zasilania.
  • Pin DO pierwszego sterownika łączysz z
    pinem
    DIN drugiego sterownika i tak dalej.
  • Pozostałe piny pomiędzy sterownikami
    łączysz tak jak opisano:
    5V do 5V i tak dalej.

 

3.STEROWANIE I PODŁĄCZENIE DO MIKROKONTROLERA

  • Sterować wyświetlaczem możesz za pomocą dowolnego mikrokontrolera za pomocą SPI.
    Może to być Arduino, ESP8266, ESP32.
  • Zastosowanie kontrolera MAX7219 znacznie usprawnia proces programowania, ponieważ jest to popularny układ i łatwo znaleźć biblioteki oraz gotowe programy.
  • Połączenie sterownika do mikrokontrolera zawsze odbywa się za pomocą pinów:

DIN - Data input.
CLK - Clock, zegar.
CS - Chip Select.
GND - Masa.

  • Jeśli chcesz połączyć sterowniki szeregowo (jeden za drugim) pin DO pierwszego sterownika łączysz z pinem DIN drugiego sterownika i analogicznie pin DO drugiego sterownika łączysz z pinem DIN trzeciego sterownika.
  • Liczbę podpiętych szeregowo sterowników ustalasz w programie.
  • Schemat podłączenia do mikrokontrolera zależy od rozłożenia wyprowadzeń na mikrokontrolerze. Nie ma więc uniwersalnego schematu ale często w kodzie spotkasz coś takiego:
    #define DIN 5
    #define CS 6
    #define CLK 7 

To zasugeruje Ci sposób podłączenia sterownika.

 

PRZYKŁAD 1 | PRZYKŁAD 2 | PRZYKŁAD 3 | PRZYKŁAD 4

4.SPRAWDZANIE TYPU I NAPIĘCIA WYŚWIETLACZA.

Przed złożeniem sterownika jest kilka rzeczy, które musisz sprawdzić.

  • Jeśli masz notę katalogową wyświetlacza - dobra Twoja, znajdziesz tam wszystkie potrzebne informacje.

  • Jeśli nie masz noty katalogowej

Często trudno jest znaleźć do wyświetlaczy siedmiosegmentowych noty katalogowe.

Czasem taki wyświetlacz trzeba “rozpracowywać” doświadczalnie.

 

  • Ustaw swój zasilacz na 0V a ograniczenie prądowe na 10mA.
  • W dowolny krokodylek włóż spory rezystor, na przykład 680 omów. 
  • Podłącz wolny krokodylek do skrajnego pinu wyświetlacza.
  • Rezystorem z drugiego krokodylka dotykaj każdego pinu po kolei, jeśli nie działa, zwiększaj napięcie, zmieniaj piny i polaryzację.
  • Prawdopodobnie będziesz musiał powtórzyć tą czynność wielokrotnie ale w końcu ustalisz pin wspólny i rozpracujesz ten wyświetlacz.
  • Znając już pinout ustaw na zasilaczu 0V, ograniczenie prądowe do 20mA, podłącz segment i zwiększaj napięcie.
  • Wraz ze wzrostem napięcia będzie rósł prąd. 
  • Zanotuj przy jakim prądzie segment będzie świecił według Ciebie dobrze.
  • Jeśli widzisz, że segment zmienia kolor: WYŁĄCZAJ, przegiąłeś ale segment może jeszcze działać.
  • Pamiętaj o zachowaniu ostrożności, schodzeniu z napięciem przed testowaniem kolejnej kombinacji pinów oraz stosowaniu rezystora.



  • Typ wyświetlacza: wspólna anoda czy katoda?
    !Wspólną anodę masz wtedy, kiedy diody w wyświetlaczu połączone są ze sobą plusami!
    !Wspólną katodę masz wtedy, kiedy diody w wyświetlaczu połączone są ze sobą minusami!

  • Napięcie i prąd świecenia segmentu.
    Zwykle bezpieczne jest 10 do 20 mA ale może zdarzyć się, że potrzeba będzie więcej prądu.

Diody w dużych wyświetlaczach łączone są po kilka, szeregowo na segment. To wymusza użycie określonego, większego napięcia, żeby się w ogóle zaświeciły.

Na przykład mój wyświetlacz ma prąd świecenia ~20mA a napięcie ~7.4V.

Zapisz wyniki w następujący sposób (swoje wyniki zapisz, nie moje):
Vf LED = 7.4V - Segment zaświecił się przy 7.4 Volta.

If LED = 20mA - Segment działał sprawnie z prądem do 20mA.

!Jeśli uważasz, że Twój wyświetlacz wygląda dobrze przy na przykład 14mA, to nie musisz podkręcać prądu. Zanotuj: If LED = 14mA!

  • Napięcie i prąd świecenia kropki.
    Zwróć uwagę, że może być inne (głównie niższe) niż napięcie świecenia segmentów.
    U mnie jest to 3.7V i również 20mA.

  Vf LED = 3.7V - Kropka zaświeciła się przy 3.7 Volta.

  If LED = 20mA - Kropka działała sprawnie z prądem do 20mA
 Trzeba więc obliczyć osobny rezystor.

  • Pinout.

Wyznacz gdzie znajdują się piny segmentów A do DP oraz gdzie znajduje się wspólna anoda lub katoda każdej cyfry.

 

5.KONFIGURACJA NAPIĘCIA I PRĄDU WYJŚCIOWEGO STEROWNIKA.

 

  • Najpierw wybierz jak będziesz zasilał płytkę. Zlutuj i uruchom wbudowany zasilacz lub podłącz własne, zewnętrzne
    zasilanie do pinów HV i GND.
  • Potrzebujesz wyższego napięcia niż dolna granica pracy Twojego wyświetlacza.
  • Jeśli wyświetlacz uruchamia się na przykład przy 9V, nie musisz używać akurat 9V zasilania. Podłącz 12V jeśli Ci wygodnie.

WBUDOWANE ZASILANIE:

  • Korzystając z wbudowanego układu zasilania, od napięcia zasilania (np. 12V) musisz odliczyć ~1.6V spadku napięcia na
    LM317/350. Niech Cię to nie zdziwi.
  • W przypadku, gdy podasz 12V wtykiem zasilającym, Napięcie na HV powinno wynosić maksymalnie około 10.4V.
  • Mierz napięcie pomiędzy HV a GND.
  • Ustaw napięcie potencjometrem tak aby było o kilka (2-3 Volt) wyższe niż napięcie świecenia wyświetlacza.
  • Ja podłączyłem wtykiem zasilanie 12V, więc potencjometrem ustawiłem 10V na pinie HV.

ZEWNĘTRZNE ZASILANIE:

  • Po prostu zmierz napięcie swojego zasilacza i zanotuj wynik.








  • Na PCB znajduje się rząd rezystorów.
    !Nie sugeruj się napisanymi tam wartościami. Dobierz własne!

REZYSTORY DLA SEGMENTÓW A - G:

  • Użyj kalkulatora na przykład Elektrodoc na Androida, wybierz: rezystor dla diody.
  • Ustaw Vcc takie jakie zmierzyłeś lub będziesz używać (u mnie 10V). 
  • Ustaw Vf LED dla segmentów taki jaki wyszedł Ci z punktu 4 tej instrukcji (u mnie 7.4V).
  • Ustaw If LED dla segmentów taki jaki wyszedł Ci z punktu 4 tej instrukcji (u mnie 20mA).
  • Odczytaj wartość rezystora i zastosuj podane rezystory przy segmentach A - G (u mnie 130 omów). 

REZYSTOR DLA KROPKI DP:

  • Użyj kalkulatora na przykład Elektrodoc na Androida, wybierz:
    rezystor dla diody.
  • Ustaw Vcc takie jakie zmierzyłeś (u mnie10V). 
  • Ustaw Vf LED dla kropki taki jaki wyszedł Ci z punktu 4 tej instrukcji (u mnie 3.7V).
  • Ustaw If LED dla kropki taki jaki wyszedł Ci z punktu 4 tej instrukcji (u mnie 20mA).
  • Odczytaj wartość rezystora i zastosuj podane rezystory przy kropce DP  (u mnie 330 omów). 


Co zrobić jeśli mam już wlutowane

rezystory ale chcę użyć wyświetlacza o

innych parametrach?

  • Steruj napięciem - zwiększając lub zmniejszając napięcie wpływasz na maksymalny płynący przez układ prąd.
  • Zwiększając napięcie, zwiększasz prąd.
  • Zmniejszając napięcie, zmniejszasz prąd.
  • W przypadku wbudowanego układu zasilania masz do tego potencjometr.



6.KONFIGURACJA STEROWNIKA POD WSPÓLNĄ ANODĘ WYŚWIETLACZA.

  • To bardzo proste.
  • Z prawej strony wlutuj UDN2981.
  • Z lewej strony wlutuj ULN2803.
  • Wlutuj zworki w sekcji COMMON ANODE od lewej do prawej jak pokazano na obrazku (czerwone linie). 
  • Pozostałe zworki zostaw puste.



 7.KONFIGURACJA STEROWNIKA POD WSPÓLNĄ KATODĘ WYŚWIETLACZA.

  • To bardzo proste.
  • Z prawej strony wlutuj ULN2803.
  • Z lewej strony wlutuj UDN2981.
  • Wlutuj zworki w sekcji COMMON CATHODE od lewej do prawej jak pokazano na obrazku (czerwone linie).
  • Pozostałe zworki zostaw puste.

 

 

Design Drawing

Design Drawing

schematic diagram
1 /
  • MAX7219_7SEG_8DIGS_HIGH_VOLTAGE_COMMON_CATHODE_AND_ANODE_DRIVER

    Open in Editor
PCB
1 /
  • MAX7219_7SEG_8DIGS_HIGH_VOLTAGE_COMMON_CATHODE_AND_ANODE_DRIVER

    Open in Editor
The preview image was not generated, please save it again in the editor.
ID Name Designator Footprint Quantity JLCPCB Part Class
1 1u C1 RAD-0.3 1 C_RAD-0.3_US
2 22u 50V C2,C6 CAP-D5.0×F2.0 2 CE_TH_D5.0×F2.0_US
3 10u 16V C3 CAP-D5.0×F2.0 1 CE_TH_D5.0×F2.0_US
4 10n C4 RAD-0.3 1 C_RAD-0.3_US
5 10u 10V C5 CAP-D5.0×F2.0 1 CE_TH_D5.0×F2.0_US
6 100u 50v C7 CAP-D5.0×F2.0 1 CE_TH_D5.0×F2.0_US
7 INPUT H1 PH-TH_7PIN-H-MALE-PITCH2.54-L 1 7PIN header
8 OUTPUT H2 PH-TH_7PIN-H-MALE-PITCH2.54-L 1 7PIN header
9 15k R1 R_AXIAL-0.3 1 R_AXIAL-0.5_US
10 180om R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8 R_AXIAL-0.3 7 R_AXIAL-0.5_US
11 680om R9 R_AXIAL-0.3 1 R_AXIAL-0.5_US
12 220om R10 R_AXIAL-0.3 1 R_AXIAL-0.3_US
13 max7219cng U1 DIP-24_L31.7-W6.6-P2.54-LS7.6-BL-2 1 max7219cng
14 MM74HC540N U2 PDIP-20_L25.9-W6.6-P2.54-LS7.9-BL 1 MM74HC540N
15 UDN2981A-T U3 DIP-18_L22.8-W6.4-P2.54-LS9.4-BL 1 UDN2981A-T
16 ULN2803AN FOR C.ANODE U4 DIP-18_L23.0-W6.5-P2.54-LS7.6-BL 1 ULN2803AN
17 SEGOUT U5 8PIN-2.54 1 8PIN-2.54
18 DIGITOUT U6 8PIN-2.54 1 8PIN-2.54
19 C.ANODE U7,U10,U11 JUMPER-2P-2.54 3 Jumper2P
20 C.CATHODE U8,U9,U12 JUMPER-2P-2.54 3 Jumper2P
21 1N4004 U13,U17,U18 DIODO1N4004 3 Diodo
22 7805 U14 TO-220_L10.2-W4.6-P2.54_LR7805 1 LR7805
23 DC POWER SOCKET U15 POWER-PLUG-PLAT 1 DC POWER SOCKET
24 LM317T U16 LM317T 1 LM317T
25 NO U19 POTENTIOMETER BLUE 1 Pot_blue Yes
26 LM7812 U20 LM7812 1 LM7812

Unfold

Project Members

Project Members

Target complaint
Related Projects
Change a batch
Loading...

Comment

Add to album ×

Loading...

reminder ×

Do you need to add this project to the album?

服务时间

周一至周五 9:00~18:00
  • 0755 - 2382 4495
  • 153 6159 2675

服务时间

周一至周五 9:00~18:00
  • 立创EDA微信号

    easyeda

  • QQ交流群

    664186054

  • 立创EDA公众号

    lceda-cn