Esp8266 进阶之路34 【外设篇③】乐鑫esp8266 NONOS SDK 3.0编程使用 SPI 驱动基于Max7219芯片的八位数码管,显示日期信息。(附带Demo)

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1、 Esp8266之 搭建开发环境,开始一个“hellow world”串口打印。
2、 Esp8266之 利用GPIO开始使用按钮点亮你的“第一盏灯”。
3、 Esp8266之 利用 "软件定时器 " 定时0.5秒闪烁点亮一盏LED。
4 、Esp8266之 了解PWM,更为深入地用PWM控制一盏LED的亮度变化。
5 、Esp8266之 原生乐鑫SDK高级使用之封装Post与Get请求云端,拿到“天气预报信息”。
6 、Esp8266之 了解 SmartConfig与Airkiss一键配网,给8266配网上云端。无需把wifi名字密码写在固件里。
7 、Esp8266之 了解 softAP热点配网模式原理,仿“机智云”定义自己的热点配网模式协议。
8、 Esp8266之 你要找的8266作为UDP、TCP客户端或服务端的角色通讯,都在这了。
9、 Esp8266进阶之路第1篇: [小实战上篇]Windows系统搭建8266的本地Mqtt服务器,局域网点亮一盏LED灯。
10、 Esp8266进阶之路第2篇: [小实战下篇]Windows系统搭建8266的本地Mqtt服务器,局域网点亮一盏LED灯。
11、 Esp8266进阶之路第3篇: 8266接入阿里智能,点亮一盏LED灯,期待天猫精灵语音控制的不约而至!
12、 Esp8266进阶之路第4篇: 图文并茂学习阿里云主机搭建8266MQTT服务器,实现移动网络远程控制一盏LED。
13、 Esp8266进阶之路第5篇: 动手做个8266毕设小案例,smartConfig + MQTT协议轻松实现远程控制一盏LED。
14、 Esp8266进阶之路第6篇: esp8266的 FreeRtos系统学习的正确姿势 ------ 环境搭建、烧录。
15、 Esp8266进阶之路第7篇: esp8266的 物联网又一股清流,8266接入阿里云平台非阿里智能的SDS服务,点亮一盏LED灯。
16、 Esp8266进阶之路第8篇: esp8266的 基于Nonos移植红外线H1838,实现红外遥控器配网,远程控制一盏灯。
17、 Esp8266进阶之路第9篇: esp8266自研的快速上电开关五次 (开-关为一次) ,无需按键触发则8266进去一键配网模式。
18、 Esp8266进阶之路第10篇: esp8266 基于NONOS 实现 OTA 远程升级,实现无线“ 热修复 ”升级固件程序。
19、 Esp8266进阶之路第11篇esp8266驱动 ds18b20、dht11 温湿度传感器,采集温湿度传感器到服务器。
20、 Esp8266进阶之路第12篇深入学习esp8266的esp now模式,仿机智云做一个小网关,实现无需网络下轻松彼此连接通讯交互数据。
21、 Esp8266进阶之路第13篇浅谈 esp8266 如何在本地局域网网络情况下实现最大效率地和前端实现数据交互。
22、 Esp8266进阶之路第14篇esp8266的工程如何添加第三方静态库文件以及如何自定义文件夹,聊聊那些makeFile的事。。
23、 Esp8266进阶之路第15篇再来一波 esp8266 基于 freeRtos系统连接自己私有的服务器实现OTA远程升级,接触下 lwip的基本知识。。
24、 Esp8266进阶之路第16篇渗透学习回顾下esp8266的外置spi芯片25q系列,熟悉8266代码块在其的分布,得心应手放置图片或其他资料。
25、 Esp8266进阶之路第17篇深聊下esp8266的串口 Uart 通讯中断编程,为您准备好了 NONOS 版本 和 RTOS 系统的串口驱动文件。
26、 Esp8266进阶之路第18篇RTOS分析 MQTT 实现过程,实现移植 MQTT协议在 esp8266 rtos实时系统,可断线重连。
27、 Esp8266进阶之路第19篇跟紧脚步,用VisualStudio Code开发 esp8266 rtos SDK v3.0版本,全新的 idf 框架,节省内存模块化开发。
28、 Esp8266进阶之路第20篇教你轻松自如使用cJson在乐鑫 esp8266 如何解析一段json数据以及如何生成一段json数据。
29、 Esp8266进阶之路第21篇百万条消息免费之乐鑫esp8266使用TCP直连模式MQTT协议接入阿里云物联网平台,支持私家服务器对接支持阿里云规则引擎。
30、 Esp8266进阶之路第22篇乐鑫esp8266 SDK编程使用 IIC总线驱动 0.96寸的OLED显示屏,显示天气预报信息。
31、 Esp8266进阶之路第23篇当esp8266遇到 Html,该怎么内置网页控制设备,理清内置网页的实现过程,实现无需路由器手机也可以控制esp8266。
32、 Esp8266进阶之路第24篇细聊HmacMD5的加密方法带来的安全性,并实践在esp8266上,最大保障传输的过程的信息的安全性。
33、 Esp8266进阶之路第25篇如何优雅地像乐鑫原厂封装esp8266底层寄存器的逻辑思维,做成自己的静态库库文件,让第三方人使用?
34、 Esp8266进阶之路第26篇乐鑫esp8266 NONOS SDK 3.0编程使用 SPI 驱动基于Max7219芯片的八位数码管,显示日期信息。
35、 Esp8266学习rtos3.0笔记第1篇认识esp8266 Rtos 3.0 sdk 工程结构,esp8266如何向esp-idf工程靠近的,如何自定义头文件编译?
36、 Esp8266学习rtos3.0笔记第2篇你要找的基本外设功能都在这里了,包括Gpio、Pwm 和 Uart 接口使用。
37、 Esp8266学习rtos3.0笔记第3篇 一篇文章带你搞掂存储技术 NVS 的认识和使用,如何利用NVS保存整型、字符串、数组以及结构体。


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一、前言。


  • 前面我已经为大家分享了esp8266驱动ds18b20OLED等外设驱动,今天有幸给大家分享下一个使用spi驱动Max7219芯片的八位数码管!

在这里插入图片描述


二、认识MAX7219


2.1 概述。

     MAX7219/MAX7221是一种集成化的串行输入/输出共阴极显示驱动器,它连接微处理器与8位数字的7段数字LED显示,也可以连接条线图显示器或者64个独立的LED。其上包括一个片上的B型BCD编码器、多路扫描回路,段字驱动器,而且还有一个8*8的静态RAM用来存储每一个数据。只有一个外部寄存器用来设置各个LED的段电流。MAX7221与SPI™、QSPI™ 以及 MICROWIRE™相兼容,同时它有限制回转电流的段驱动来减少EMI(电磁干扰)。

     一个方便的四线串行接口可以联接所有通用的微处理器。每个数据可以寻址在更新时不需要改写所有的显示。MAX7219/MAX7221同样允许用户对每一个数据选择编码或者不编码。整个设备包含一个150μA的低功耗关闭模式,模拟和数字亮度控制,一个扫描限制寄存
器允许用户显示1-8位数据,还有一个让所有LED发光的检测模式。

    在应用时要求3V的操作电压或segment blinking,可以查阅MAX6951数据资料。


2.2 管脚配置。

在这里插入图片描述

  • 其中,各个管脚如下说明:
管脚 名称 说明
1 DIN 串行数据输入端口。在时钟上升沿时数据被载入内部的 16 位寄存器。
2,3,5-8,10,11 DIG 0–DIG 7 八个数据驱动线路置显示器共阴极为低电平。关闭7219 此管脚输出高电平,7221 呈现高阻抗。
4、9 GND 地线(4 脚和 9 脚必须同时接地)。
12 LOAD 载入数据。连续数据的后 16 位在 LOAD 端的上升沿时被锁定。
13 CLK 时钟序列输入端。最大速率为 10MHz.在时钟的上升沿,数据移入内部移位寄存器。下降沿时,数据从 DOUT端输出。对 MAX7221 来说,只有当cs 端为低电平时时钟输入才有效。
14-17,20-23 SEG A–SEG G, DP 7 段和小数点驱动,为显示器提供电流。当一个段驱动关闭时,7219 的此端呈低电平,7221 呈现高阻抗。
14-17,20-23 DIN 串行数据输入端口。在时钟上升沿时数据被载入内部的 16 位寄存器。
18 SET 串行数据输入端口。在时钟上升沿时数据被载入内部的 16 位寄存器。
19 Vcc 正极电压输入,+5V。
24 DOUT 串行数据输出端口,从 DIN 输入的数据在 16.5 个时钟周期后在此端有效。当使用多个MAX7219/MAX7221时用此端方便扩展。

2.3 时序图。

在这里插入图片描述

     对 MAX7219 来说,串行数据在 DIN 输入 16 位数据包,无论 LOAD 端处于何种状态,在时钟的上升沿数据均移入到内部 16 位移位寄存器。对 MAX7221 来说,无论数据输入或输出cs 必须为低电平。然后数据在 LOAD/ cs 的上升沿被载入数据寄存器或控制寄存器。LOAD/ cs 端在第 16 个时钟的上升沿同时或之后,下个时钟上升沿之前变为高电平,否则数据将会丢失。在 DIN 端的数据传输到移位寄存器在 16.5 个时钟周期之后出现在 DOUT 端。

     在时钟的下降沿数据将被输出。数据位标记为 D0-D15(如下表示)。D8-D11 为寄存器地址位。D0-D7 为数据位。D12-D15 为无效位。在传输过程中,首先接收到的是 D15 位,是非常重要的一位(MSB)。

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三、认识esp8266的spi。


在这里插入图片描述


  • esp8266有两组spi接口,但是第一组已经用来和flash芯片通讯了!所以我们只能用第二组也就是各引脚寄存器功能定义,12引脚为MISO(输入)引脚,13引脚为MOSI(输出)引脚,14引脚为CLK(时钟)引脚,15引脚为CS(片选)!所以我们如下显示接法:把MAX7219八位数码管显示模块的CS(LOAD)引脚接至Esp8266的15引脚,MAX7219八位数码管显示模块的CLK引脚接至Esp8266的14引脚,MAX7219八位数码管显示模块的DIN引脚接至Esp8266的13引脚!电源共地即可!!

在这里插入图片描述

四、代码如何使用。


  • esp8266的spi驱动代码我从 GitHub下载的,具体的来源也忘了。。。。也就三个文件:spi.cspi.hspi_register.h;
  • 下面是一个一秒加1的程序示范:
LOCAL int flagTime = 0;
void ICACHE_FLASH_ATTR Led_Show_Time()
{
	flagTime++;

	int unitPlace = flagTime / 1 % 10;
	int tenPlace = flagTime / 10 % 10;
	int hundredPlace = flagTime / 100 % 10;
	int thousandPlace = flagTime / 1000 % 10;
	os_printf("个位:%d\n十位:%d\n百位:%d\n千位:%d\n", unitPlace, tenPlace, hundredPlace,thousandPlace);
	
	//设置相应位显示的数字
	spi_transaction(1, 0, 0, 8, 0x01, 8, unitPlace, 0, 0);
	spi_transaction(1, 0, 0, 8, 0x02, 8, tenPlace, 0, 0);
	spi_transaction(1, 0, 0, 8, 0x03, 8, hundredPlace, 0, 0);
	spi_transaction(1, 0, 0, 8, 0x04, 8, thousandPlace, 0, 0);
	spi_transaction(1, 0, 0, 8, 0x05, 8, 0, 0, 0);
	spi_transaction(1, 0, 0, 8, 0x06, 8, 0, 0, 0);
	spi_transaction(1, 0, 0, 8, 0x07, 8, 0, 0, 0);
	spi_transaction(1, 0, 0, 8, 0x08, 8, 0, 0, 0);

}


void ICACHE_FLASH_ATTR user_init(void)
{
    os_printf("SDK version:%s\n", system_get_sdk_version());
    //spi引脚接口初始化,参数 1表示为HSPI
  	spi_init(1);

  	//译码方式:BCD码,第5个参数为译码寄存器地址,第7个函数为设置译码寄存器的命令,下面各语句类同,向指定寄存器发送(设置)数据
  	spi_transaction(1, 0, 0, 8, 0x09, 8, 0xff, 0, 0);
  	//亮度级别
  	spi_transaction(1, 0, 0, 8, 0x0a, 8, 0x0b, 0, 0);
  	//扫描界限;4个数码管显示
  	spi_transaction(1, 0, 0, 8, 0x0b, 8, 0x07, 0, 0);
  	//掉电模式:0,普通模式:1
  	spi_transaction(1, 0, 0, 8, 0x0c, 8, 0x01, 0, 0);
  	//显示测试:1;测试结束,正常显示:0
  	spi_transaction(1, 0, 0, 8, 0x0f, 8, 0x01, 0, 0);

  	os_delay_us(60000);

  	os_timer_disarm(&ShowTime);
  	os_timer_setfn(&ShowTime, (os_timer_func_t *)Led_Show_Time, NULL);
  	os_timer_arm(&ShowTime, 1000, 1);
}


  • 效果如下:
  • 在这里插入图片描述

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