PLC不僅具有傳統繼電器控制系統的控制功能，而且能擴展輸入輸出模塊，特別是可以擴展一些智能控制模塊，構成不同的控制系統，將模擬量輸入輸出控制和現代控制方法融為一體，實現智能控制、閉環控制、多控制功能一體的綜合控制。現代PLC以集成度高、功能強、抗干擾能力強、組態靈活、工作穩定受到普遍歡迎，在傳統工業的現代化改造中發揮越來越重要的作用。但PLC設計的控制系統顯示界面比較單調，一般通過觀察控制柜上設置的指示燈或PLC本身的LED燈來了解控制儀的狀態，對于像液位采集與控制之類的儀器儀表，這種顯示界面遠遠不夠。為了彌補PLC顯示界面的不足，可以采用LED光柱顯示器或PC機顯示。本文提出了一種基于MAX7219的LED光柱顯示器與PLC的接口技術。

1 LED光柱顯示器簡介

LED光柱顯示器是由若干LED管芯按規定長度等距排列組成，因具有顯示醒目、直觀，亮度均勻，可靠性高以及成本低、抗振、耐沖擊、體積小、重量輕且具有連續顯示工業參數變化趨勢等特點已用于各種顯示調節儀表，作為過程量或控制量以及閥位的模擬指示。LED光柱顯示器具有紅、綠、橙、黃等不同顏色，有共陰和共陽兩種類型。按所含發光二極管數有101線(或100線)、64線、51線等規格，其中一個LED(對101線、51線等產品)一般用于電源指示，也可以作其他用途或不用，而另外的LED一般組成×8或×10結構，采用行列掃描方式以節省資源。如100線有10×10結構和8×13結構，64線有8×8結構。本文選用64線的共陰接法的LED光柱顯示器。

2 MAX7219管腳和功能說明

MAX7219是MAXIM公司生產的串行輸入／輸出共陰極數碼管顯示驅動芯片，一片MAX7219可驅動8個7段(包括小數點共8段)數字LED或64線LED光柱顯示器。該芯片具有10 MHz傳輸率的三線串行接口可與任何微處理器相連，只需一個外接電阻即可設置所有LED的段電流。它的操作很簡單，PLC只需通過三個輸出端口就可以將相關的指令寫入MAX7219的內部指令和數據寄存器，同時它還允許用戶選擇多種譯碼方式和譯碼位。此外它還支持多片MAX7219串聯方式，這樣PLC就可以通過3根線(即串行數據線、串行時鐘線和芯片選通線)控制更多的LED顯示。

MAX7219引腳排列參見圖1。其中，SEG A～SEG G和SEG DP分別為LED數碼管七段驅動器線和小數點驅動器，供給顯示器電流，用于驅動LED光柱顯示器時則為每段中的8只發光二極管提供驅動電流；DIG0～DIG7為8位數字位或光柱顯示器的8段驅動線輸入，它從共陰極顯示器吸收電流。ISET為電流調節端，通過一只電阻與電源相連來調節最大段電流，以改變LED顯示亮度。DIN是串行數據輸入端，DOUT為串行數據輸出端，輸入到DIN的數據在16.5個時鐘周期后送到DOUT端，以便在級聯時傳送到下一片MAX7219。CLK最高頻率可達10 MHz，在輸入時鐘的每個上升沿均有一位數據由DIN端移入到內部寄存器中；選通端LOAD用來裝載數據，在LOAD的上升沿，16位串行數據被鎖存到數據或控制寄存器中，LOAD必須在第16個時鐘上升沿的同時或之后、在下一個時鐘上升沿之前變高，否則數據將被丟失。每組數據為16位二進制數據包，其格式如表1所示。

其中，地址F0H為空操作寄存器，允許數據從輸入到輸出直接通過，可用于設備串接。 地址F1H～F8H為顯示RAM區，分別對應DIG0～DIG7引腳的8段LED顯示數據。

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