マイコン（PIC12F1822）でLEDドライバ（MAX7219）を制御し、8x8 LED matrixにアニメーションを表示させます。

材料

品名	型番	個数
ドットマトリックスモジュール	（KKHMF）MAX7219 ドットマトリックスモジュールDIYキット	1個
マイコン	（Microchip）PIC12F1822	1個
8ピンICソケット（平ピン）	2227-08-03	1個
電池ケース（CR2032x2個用）	CH01-2032-ASTH150MM	1個
リチウム電池	CR2032	2個
プラスフック	（大一鋼業）PH-5	1個
ユニバーサル基板	（Sanhayato）ICB293	1枚

回路図

ハードウェア

基板の切断とはんだ付け

ユニバーサル基板を10穴x6穴で切ります（残って見えるのは8穴x4穴になります）。
切ったユニバーサル基板にPICマイコン用の8ピンソケットと電線をはんだ付けします。

仕上げ

絶縁と壊れにくくするためにゴムの両面テープ、接着剤を使って電池ケースとはんだ付けした基板をドットマトリクスモジュールの裏に付けます。
接着剤はボンドウルトラ多用途S・U クリヤー（あるいは相当品）、両面テープは（寺岡製作所）No.7811（あるいは相当品）を用います。

ソフトウェア

開発環境

PICマイコンのプログラム開発環境は、Microchip MPLAB X IDEとMicrochip MPLAB® XC8 Compilerを用います。

Microchip MPLAB X IDE
Microchip MPLAB® XC8 Compiler

PICマイコンへのプログラム書き込み

PICマイコンへプログラムを書き込むために、PICKit3を用います。
ただし、書き込みの電源をPICkitから供給するために書き込み前にMicrochip MPLAB X IDEで次の設定をしておく必要があります。
PICKit3をPCに接続して、Microchip MPLAB X IDEのメニュー File -> Project Propertiesをクリックし、表示されるダイアログ左側のCategories:から「Conf:」の「PICkit3」をクリックします。「Option categories」から「Power」を選び、「Power target circuit from PICkit3」の右横にチェックを付け、さらに「Voltage level」は「5V」に設定し、[OK]ボタンをクリックします。

ソースコード


main.c
// PIC12F1822でMAX7219を制御し、8x8 LED matrixにアニメーション表示をさせるプログラム
// CONFIG1
#pragma config FOSC = INTOSC
#pragma config WDTE = OFF
#pragma config PWRTE = ON
#pragma config MCLRE = OFF
#pragma config CP = OFF
#pragma config CPD = OFF
#pragma config BOREN = ON
#pragma config CLKOUTEN = OFF
#pragma config IESO = OFF
#pragma config FCMEN = OFF
 
// CONFIG2
#pragma config WRT = OFF
#pragma config PLLEN = OFF
#pragma config STVREN = ON
#pragma config BORV = LO
#pragma config LVP = OFF

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pic.h>
#include <xc.h>

#define _XTAL_FREQ 8000000    // 8MHz
#define DIN_Pin PORTAbits.RA0
#define CS_Pin PORTAbits.RA1
#define CLK_Pin PORTAbits.RA2

#define CS1NUM 5    // for Chase x3
unsigned const short Chase1[8*CS1NUM]={
0x00,0x42,0x00,0x00,0x00,0x00,0x42,0x00,    // round1
0x20,0x00,0x01,0x00,0x00,0x80,0x00,0x04,    // round2
0x10,0x00,0x00,0x01,0x80,0x00,0x00,0x08,    // round3
0x08,0x00,0x00,0x80,0x01,0x00,0x00,0x10,    // round4
0x04,0x00,0x80,0x00,0x00,0x01,0x00,0x20,    // round5
};

#define CS2NUM 10    // for Chase x1
unsigned const short Chase2[8*CS2NUM]={
0x3c,0x42,0xa1,0x85,0x85,0xa1,0x42,0x3c,    // smile1
0x3c,0x42,0xa1,0x85,0x85,0xa1,0x42,0x3c,    // smile1
0x3c,0x42,0xa1,0x8d,0x8d,0xa1,0x42,0x3c,    // smile2
0x3c,0x42,0xa1,0x85,0x85,0xa1,0x42,0x3c,    // smile1
0x3c,0x42,0xa1,0x8d,0x8d,0xa1,0x42,0x3c,    // smile2
0x3c,0x42,0xa1,0x85,0x85,0xa1,0x42,0x3c,    // smile1
0x3c,0x42,0xa9,0x85,0x85,0xa9,0x42,0x3c,    // smile3
0x3c,0x42,0xa9,0x85,0x85,0xa9,0x42,0x3c,    // smile3
0x3c,0x42,0xa9,0x85,0x85,0xa9,0x42,0x3c,    // smile3
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,    // blank
};

#define MsgNUM 9    // Message
unsigned const short Message[8*MsgNUM]={
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,    // 　
0xaa,0x4a,0x6c,0xbe,0x6c,0x4a,0xaa,0x00,    // 楽
0x00,0xfc,0x02,0x02,0x02,0x04,0x08,0x00,    // し
0x7c,0x02,0x04,0x00,0x00,0x40,0x38,0x00,    // い
0x42,0x42,0x42,0x7e,0x42,0x42,0x42,0x00,    // エ
0x02,0x04,0x78,0x00,0xfe,0x02,0x0c,0x00,    // ル
0x10,0x52,0x52,0x7c,0x90,0x90,0x10,0x00,    // チ
0x42,0x44,0xf8,0x40,0x42,0x42,0x7c,0x00,    // カ
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,    // 　
};


void SPI_Write_Byte(unsigned short num)
{
    unsigned short t, Mask, Flag;
    CLK_Pin = 0;
    __delay_us(2);
    Mask = 128;
    for (t=0; t<8; t++) 
   {
        Flag = num & Mask;
        if(Flag == 0) 
            DIN_Pin = 0;
         else 
            DIN_Pin = 1; 
        CLK_Pin = 1;
        __delay_us(2);
        CLK_Pin = 0;
        __delay_us(2);
        Mask = Mask >> 1;
    }
}


void MAX7219_INIT() {
    CS_Pin = 0;
    SPI_Write_Byte(0x09);
    SPI_Write_Byte(0x00);
    CS_Pin = 1;
    __delay_ms(100);
    
    CS_Pin = 0;
    SPI_Write_Byte(0x0A);
    SPI_Write_Byte(0x01);
    CS_Pin = 1;
    __delay_ms(100);

    CS_Pin = 0;
    SPI_Write_Byte(0x0B);
    SPI_Write_Byte(0x07);
    CS_Pin = 1;
    __delay_ms(100);

    CS_Pin = 0;
    SPI_Write_Byte(0x0C);
    SPI_Write_Byte(0x01);
    CS_Pin = 1;
    __delay_ms(100);

    CS_Pin = 0;
    SPI_Write_Byte(0x0F);
    SPI_Write_Byte(0x00);
    CS_Pin = 1;
    __delay_ms(100);
}


void Write_Byte(unsigned short myColumn, unsigned short myValue)
{
    CS_Pin = 0; // select max7219.
    SPI_Write_Byte(myColumn);
    SPI_Write_Byte(myValue);
    CS_Pin = 1;
}


void Clear_Matrix(void)
{
    unsigned short x;
    
    for(x=1;x<9;x++)
        Write_Byte(x,0x00);
}


void Write_Chase()
{
    unsigned short Column, Start_Byte;
    unsigned int i,j;

    for(j=0;j<3;j++)
    {
        for(i=0;i<CS1NUM;i++)
        {
           Clear_Matrix();
           Start_Byte = i * 8;
           for(Column=8;Column>=1;Column--)
               Write_Byte(Column, Chase1[Start_Byte++]);
            __delay_ms(150);
        }
    }
    for(i=0;i<CS2NUM;i++)
    {
       Clear_Matrix();
       Start_Byte = i * 8;
       for(Column=8;Column>=1;Column--)
           Write_Byte(Column, Chase2[Start_Byte++]);
        __delay_ms(150);
    }
}


void Write_Char(char myChar)
{
    unsigned short Column, Start_Byte, i;
    for (i=0;i<8;i++)
    {
        Clear_Matrix();
        Start_Byte = (myChar) * 8 + i;
        for(Column=8;Column>=1;Column--)
            Write_Byte(Column, Message[Start_Byte++]);
        if(i==0)
            __delay_ms(200);
        else
            __delay_ms(100);
    }    
}


void main()
{
    char x;
    OSCCON = 0b01110000 ;   // 内部クロック8ＭＨｚ
    ANSELA = 0b00000000 ;   // すべてデジタルI/Oに割当てる
    TRISA  = 0b00000000 ;   // 全て出力ピンとする
    PORTA  = 0b00000100 ;   // ピン状態(Lowに)初期化
    CS_Pin = 1;
    CLK_Pin = 0;

    MAX7219_INIT();

    do{
        Write_Chase();
        for(x=0;x<MsgNUM-1;x++)
            Write_Char(x);
    }while(1);
}

※　Microchip MPLAB X IDE v5.40、Microchip MPLAB® XC8 Compiler v2.30で動作確認しています。

参考資料

Maxim Integrated Products（2003）MAX7219データシート
 Microchip Technology Inc（2013）PIC12F1822データシート

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