MAX7219 Display Driver - Controlando LEDs RGB com o Arduino

Neste segundo exercício com o MAX7219 vamos usá-lo para controlar alguns LEDs RGB.

Hardware

Os LEDs utilizados são do tipo anodo (terminal positivo do LED) comum. Isto leva a uma conexão e mapeamento dos LEDs um pouco diferentes. As linhas DIG do MAX7219 precisam ser conectadas aos catodos dos LEDs, portanto ao invés de selecionar o LED vão selecionar a cor (vermelho, verde ou azul). A seleção do LED é feita conectando o anodo comum à linhas SEG.

Como no exemplo anteior, o Arduino utilizado é um Nano e usei três saídas digitais quaisquer para gerar os sinais de comunicação. Novamente temos o resistor que define a corrente nos segmentos e dois capacitores de desacoplamento.

Software

O software utiliza a mesma funções básicas que o exemplo anterior. O código de teste é bastante simples.

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1. // Conexões ao MAX7219  
2. #define PIN_LOAD 6  
3. #define PIN_DIN  5  
4. #define PIN_CLK  4  
5. #define LED      13  
6.   
7. // Registradores do MAX7219  
8. #define MAX7219_NOP   0x00  
9. #define MAX7219_DIG0  0x01  
10. #define MAX7219_DIG1  0x02  
11. #define MAX7219_DIG2  0x03  
12. #define MAX7219_DIG3  0x04  
13. #define MAX7219_DIG4  0x05  
14. #define MAX7219_DIG5  0x06  
15. #define MAX7219_DIG6  0x07  
16. #define MAX7219_DIG7  0x08  
17. #define MAX7219_MODE  0x09  
18. #define MAX7219_INT   0x0A  
19. #define MAX7219_LIM   0x0B  
20. #define MAX7219_SHUT  0x0C  
21. #define MAX7219_TEST  0x0F  
22.   
23. // CONEXOES DOS LEDS  
24. #define LED_R  MAX7219_DIG0  
25. #define LED_G  MAX7219_DIG1  
26. #define LED_B  MAX7219_DIG2  
27.   
28. #define LED_1  0x40  
29. #define LED_2  0x20  
30. #define LED_3  0x10  
31.   
32. // Iniciação  
33. void setup ()  
34. {  
35.   pinMode (LED, OUTPUT);  
36.   pinMode (PIN_LOAD, OUTPUT);  
37.   pinMode (PIN_DIN, OUTPUT);  
38.   pinMode (PIN_CLK, OUTPUT);  
39.   digitalWrite (PIN_LOAD, HIGH);  
40.   digitalWrite (PIN_CLK, LOW);  
41.   digitalWrite (PIN_DIN, LOW);  
42.     
43.   write7219 (MAX7219_SHUT, 0x00);  
44.   write7219 (MAX7219_TEST, 0x00);  
45.   write7219 (MAX7219_MODE, 0x00);  
46.   write7219 (MAX7219_INT, 0x0F);  
47.   write7219 (MAX7219_LIM, 0x02);  
48.   write7219 (LED_R, 0);  
49.   write7219 (LED_G, 0);  
50.   write7219 (LED_B, 0);  
51.   write7219 (MAX7219_SHUT, 0x01);  
52. }  
53.   
54. // Loop principal  
55. void loop ()  
56. {  
57.   // Acende o LED do Arduino (para indicar primeira etapa)  
58.   digitalWrite (LED, HIGH);  
59.   
60.   // LEDs apagados  
61.   write7219 (LED_R, 0);  
62.   write7219 (LED_G, 0);  
63.   write7219 (LED_B, 0);  
64.   delay (2000);  
65.   digitalWrite (LED, LOW);  
66.   
67.   // Acende o primeiro LED na cor vermelha  
68.   write7219 (LED_R, LED_1);  
69.   delay (2000);  
70.   
71.   // Apaga o primeiro LED  
72.   // Acende o segundo LED na cor vermelha  
73.   write7219 (LED_R, LED_2);  
74.   delay (2000);  
75.   
76.   // Apaga o segundo LED  
77.   // Acende o terceiro LED na cor vermelha  
78.   write7219 (LED_R, LED_3);  
79.   delay (2000);  
80.   
81.   // Acendo o primeiro LED na cor vermelha  
82.   // Acendo o segundo LED na cor verde  
83.   // Acendo o terceiro LED na cor azul  
84.   write7219 (LED_R, LED_1);  
85.   write7219 (LED_G, LED_2);  
86.   write7219 (LED_B, LED_3);  
87.   delay (2000);  
88.   
89.   // Acende os três LEDs na cor "branca" (vermelho+verde+azul)  
90.   write7219 (LED_R, LED_1 | LED_2 | LED_3);  
91.   write7219 (LED_G, LED_1 | LED_2 | LED_3);  
92.   write7219 (LED_B, LED_1 | LED_2 | LED_3);  
93.   delay (2000);  
94. }  
95.   
96. // Escreve em um registrador do MAX7219  
97. void write7219 (uint8_t addr, uint8_t data)  
98. {  
99.   digitalWrite (PIN_LOAD, LOW);  
100.   shiftOut (PIN_DIN, PIN_CLK, MSBFIRST, addr);  
101.   shiftOut (PIN_DIN, PIN_CLK, MSBFIRST, data);  
102.   digitalWrite (PIN_LOAD, HIGH);  
103. }  

// Conexões ao MAX7219
#define PIN_LOAD 6
#define PIN_DIN  5
#define PIN_CLK  4
#define LED      13

// Registradores do MAX7219
#define MAX7219_NOP   0x00
#define MAX7219_DIG0  0x01
#define MAX7219_DIG1  0x02
#define MAX7219_DIG2  0x03
#define MAX7219_DIG3  0x04
#define MAX7219_DIG4  0x05
#define MAX7219_DIG5  0x06
#define MAX7219_DIG6  0x07
#define MAX7219_DIG7  0x08
#define MAX7219_MODE  0x09
#define MAX7219_INT   0x0A
#define MAX7219_LIM   0x0B
#define MAX7219_SHUT  0x0C
#define MAX7219_TEST  0x0F

// CONEXOES DOS LEDS
#define LED_R  MAX7219_DIG0
#define LED_G  MAX7219_DIG1
#define LED_B  MAX7219_DIG2

#define LED_1  0x40
#define LED_2  0x20
#define LED_3  0x10

// Iniciação
void setup ()
{
  pinMode (LED, OUTPUT);
  pinMode (PIN_LOAD, OUTPUT);
  pinMode (PIN_DIN, OUTPUT);
  pinMode (PIN_CLK, OUTPUT);
  digitalWrite (PIN_LOAD, HIGH);
  digitalWrite (PIN_CLK, LOW);
  digitalWrite (PIN_DIN, LOW);
  
  write7219 (MAX7219_SHUT, 0x00);
  write7219 (MAX7219_TEST, 0x00);
  write7219 (MAX7219_MODE, 0x00);
  write7219 (MAX7219_INT, 0x0F);
  write7219 (MAX7219_LIM, 0x02);
  write7219 (LED_R, 0);
  write7219 (LED_G, 0);
  write7219 (LED_B, 0);
  write7219 (MAX7219_SHUT, 0x01);
}

// Loop principal
void loop ()
{
  // Acende o LED do Arduino (para indicar primeira etapa)
  digitalWrite (LED, HIGH);

  // LEDs apagados
  write7219 (LED_R, 0);
  write7219 (LED_G, 0);
  write7219 (LED_B, 0);
  delay (2000);
  digitalWrite (LED, LOW);

  // Acende o primeiro LED na cor vermelha
  write7219 (LED_R, LED_1);
  delay (2000);

  // Apaga o primeiro LED
  // Acende o segundo LED na cor vermelha
  write7219 (LED_R, LED_2);
  delay (2000);

  // Apaga o segundo LED
  // Acende o terceiro LED na cor vermelha
  write7219 (LED_R, LED_3);
  delay (2000);

  // Acendo o primeiro LED na cor vermelha
  // Acendo o segundo LED na cor verde
  // Acendo o terceiro LED na cor azul
  write7219 (LED_R, LED_1);
  write7219 (LED_G, LED_2);
  write7219 (LED_B, LED_3);
  delay (2000);

  // Acende os três LEDs na cor "branca" (vermelho+verde+azul)
  write7219 (LED_R, LED_1 | LED_2 | LED_3);
  write7219 (LED_G, LED_1 | LED_2 | LED_3);
  write7219 (LED_B, LED_1 | LED_2 | LED_3);
  delay (2000);
}

// Escreve em um registrador do MAX7219
void write7219 (uint8_t addr, uint8_t data)
{
  digitalWrite (PIN_LOAD, LOW);
  shiftOut (PIN_DIN, PIN_CLK, MSBFIRST, addr);
  shiftOut (PIN_DIN, PIN_CLK, MSBFIRST, data);
  digitalWrite (PIN_LOAD, HIGH);
}

Resultado

O vídeo abaixo mostra a montagem funcionando.