最新推出的小型高集成度的PLC如SIEMENS S7－200系列，其主模塊上就帶有多個開關量輸入/輸出點，并且具有符合工業標準的485串行通訊口，便于用戶進行設備的單機獨立控制或連接成完全分布式的計算機監控網絡，與遠方控制室連接。但在實際運用中，有些單機控制器或一些遠離控制室的設備往往需要就地顯示，便于操作人員操作或巡視。SIEMENS PT200顯示器就是為此而研制的。但其顯示屏小且多為液晶顯示，不適合強光和光線極弱的場合，而且占用串行口資源、安裝不便、價格較貴。通常解決的方法是充分利用PLC開關量輸出點，采用并行方式驅動LED顯示器。并行顯示占用的資源較多，而一般小型PLC主模塊上的開關量輸出點不多(S7－212為6個輸出點，S7－214為10個輸出點)，難以滿足多位顯示和多點控制的要求。本文提出了一種采用MAX7219芯片與PLC輸出點配合的方法，通過簡單的硬件連接，利用PLC強大的編程能力，可根據實際情況對它靈活編程，實現LED的顯示和功能控制。
1 MAX7219簡介
　　MAX7219是一種新型的串行接口的8位數字靜態顯示芯片。它是由MAXIM公司新推出的24腳雙列直插式芯片，其引腳圖如圖1所示。

　　SEGA～SEGG和SEGDP為LED七段驅動器線和小數點線，供給顯示器源電流；DIG0～DIG7為8位數字驅動線，輸出位選信號，從每位LED共陰極吸入電流。
　　圖2為MAX7219工作時序圖。由圖2可知，DIN是串行數據輸入端，在CLK的上升沿，一位數據被加載到內部16位移位寄存器中，CLK端最高輸入頻率可達10MHz，在輸入時鐘信號的每個上升沿，均有1位數據由DIN移入到內部寄存器中，LOAD用來裝載數據，在LOAD的上升沿，16位串行輸入數據被鎖存到數字或控制寄存器中。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，否則數據將會丟失。

　　規定一組數據為16位二進制數據包，其格式如下：

　　
　　其中D₁₅～D₁₂位不用，D₁₁～D₈為內部5個控制寄存器和8個LED顯示數據寄存器的地址，地址編碼如表1所示。D₇～D₀為5個控制寄存器命令字或8個LED數碼管待顯示的數據。因為控制寄存器與顯示數據寄存器均獨立編址，所以可以通過程序單獨對每個寄存器進行操作。一般情況下，程序先送控制命令，后向顯示寄存器送數據，但必須注意，每16位為一組，從高位地址字節最高位開始送起，直到低位數據字最后一位為止。

2 MAX7219與PLC的硬件連接
　　現以SIEMENS公司小型PLC S7－214為例討論PLC與MAX7219的硬件連接和軟件編程。S7－214輸出點不多(Q0.0～Q1.1，共十位)且只有一個RS－485通信端口。S7－214與MAX7219的硬件連接如圖3所示。S7－214的Q0.0,作串行數據輸出，連接到MAX7219的DIN腳，Q0.1和Q0.2通過程序分別模擬MAX7219的時鐘脈沖CLK及數據加載LOAD信號。MAX7219的SEGA～SEGGF，SEGDP端連接到各LED數碼管對應的a～f及dp端，DIG0～7分別接8位LED數碼管的共陰極，以實現位選。

　　實際上，數碼管的位數可在1～8之間任意選擇，這可由寫入的掃描界線寄存器的命令字決定。注意：18腳和19腳間9.6kΩ的電阻是必須的，并且為了使由峰值數字驅動器電流引起的紋波減到最小，需要在V+和GND之間盡可能靠近芯片的地方外接一個10μF的電解電容和一個0.1μF的瓷片電容。MAX7219應放在緊靠LED顯示器的地方，且連線盡可能短，兩個GND引腳都必須連接到地線上。
3 軟件編程
　　在S7－214的V存儲區開辟兩個字節的存儲單元VW0，專門用來放16位二進制數據包，其中高位字節VB1規定放高位地址字節，低位字節VB0規定放低位命令字或待顯示的數字。
　　由于MAX7219的控制寄存器和顯示寄存器均獨立編址，顯示程序實際上就是S7－214在Q0.1(CLK)，Q0.2(LOAD)時序的配合下不斷通過Q0.0(DIN)向MAX7219的相應控制寄存器和數據顯示寄存器寫入16位二進制數據包的過程。所以問題的關鍵在于編寫一個通用的寫入子程序，將VW0的內容從高位到低位在Q0.1(CLK)的作用下依次移入移位寄存器，最后由Q0.2的上升沿(LOAD信號)鎖存到相應的內部控制寄存器和數據顯示寄存器中去。寫入子程序的程序流程圖如圖4所示。