¿Cuál es la forma "aceptada" de manejar MUCHAS pantallas de cátodo común de 2 dígitos y 16 segmentos?

La oscurecimiento y el brillo variable pueden tener dos causas:

• Estás MUXing demasiados (¿36?).

• Sus resistencias limitadoras de corriente LED están en la pata COMÚN, no en cada una de las patas LED.

Muxing más de aproximadamente 8 requiere el interruptor desplegable de cátodo común para extraer demasiada corriente, especialmente cuando todos sus dígitos son "8". Un MOSfet de canal N discreto podría manejar la corriente requerida del controlador de cátodo común. Podría considerar conectar en cadena cuatro registros de desplazamiento y empujarlos a nueve MUX (arreglo de 4 x 9).

Para los ánodos, puede salirse con la suya con los registros de desplazamiento HCMOS (HC164, HC595). Aun así, ayuda comenzar con segmentos de LED eficientes que brindan un brillo decente a 1 mA CC. Los cambios se pueden hacer bastante rápido, de modo que el tiempo para cambiar cinco HC164 conectados en cadena no consuma el período MUX (que debería repetirse más rápido que 30 por segundo, de lo contrario se vuelve ópticamente molesto). Aún debe optimizar el código de cambio para la velocidad. La celda de cambio básica podría verse así (haga 9 filas más de esto):

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Esos nueve MOSfet necesitan una forma de controlar sus puertas. Se puede usar un HC595 para controlar los MOSfets, simplemente cambiando un solo "1" en un anillo. Es posible que necesite dos HC595 para obtener el bit adicional (para obtener un registro de desplazamiento de 9 bits). Su salida de tres estados se puede usar para apagar todos los LED mientras cambia si las rutinas de interrupción tardan demasiado o si el parpadeo de fondo distrae: la resistencia de puerta desplegable de 5k asegurará que todos los MOSfets se apaguen.
Eso es mucho cableado y muchas resistencias. Es probable que cause algo de RFI: intente cablearlo todo muy compacto.
Todo el cambio podríahacerse como un proceso en segundo plano: no necesita un temporizador y puede ser interrumpido fácilmente por sus otros periféricos siempre que sus controladores finalicen en un tiempo razonable. Considere usar el temporizador de vigilancia como el temporizador MUX (si tiene pocos temporizadores), si se puede configurar de manera aproximada en aproximadamente 3 ms.

Como probablemente ya sepa, no existe un método "aceptado". Es un conjunto de compensaciones que solo usted está en una mejor posición para resolver. Solo necesitas usar tu imaginación.

No comprendo completamente su situación. Pero has escrito lo suficiente al respecto que puedo ofrecer un pensamiento o dos. Deduzco que le gustaría usar sus dispositivos MAX7219. Y ya tienes las pantallas que mencionaste también.

Así que algo como esto:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Se utiliza un MAX7219 para la "mitad superior" de sus pantallas. El otro se usa para la "mitad inferior". Esto obtiene una cobertura completa para todos sus segmentos. El único otro problema son las unidades de dígitos. Para esta situación, activa ambos dispositivos MAX7219. Sin embargo, si imagina que cada pantalla de 2 dígitos tiene cuatro cuadrantes, entonces el MAX7219 superior controla el cuadrante superior izquierdo mientras que el MAX7219 inferior controla el cuadrante inferior derecho. Y luego, en el siguiente período, el MAX7219 superior maneja el cuadrante superior derecho mientras que el MAX7219 inferior maneja el cuadrante inferior izquierdo. Esto mantiene separadas las corrientes de retorno del cátodo. Se necesitan dos períodos para completar un dispositivo de visualización de 2 dígitos. Ocho períodos cubre cuatro pantallas de 2 dígitos, u 8 dígitos en total, y lo hace con solo dos controladores MAX7219 que usan$\frac{1}{8}$ciclos de trabajo

Sin embargo, tendrás que resolver los problemas de disipación. No me he molestado en pensar en esa parte. Tampoco he pensado más en la intensidad media que podrías sacar de esto, más allá de lo que ya mencioné en comentarios.

Si desea que esto sea "dispara y olvida", necesitará otro microcontrolador para operar esta pantalla por usted. Esa no es una tarea difícil. Pero agrega otra MCU y su cadena de herramientas de software y hardware asociada. Y eso puede ser un problema. Pero también una ventaja. Simplemente "descargaría" los datos de la pantalla, permitiéndole almacenarlos en su propia RAM, y luego simplemente se iría hasta la próxima vez que necesite actualizar esos datos de la pantalla.

Por otro lado, no es difícil configurar un evento de temporizador en su sistema actual que funcione completamente "en segundo plano". Puede usar su propio software para "pre-preparar" todos los 8 estados de datos para transmitirlos a 8 búferes simples (dados los datos de visualización que deben mostrarse primero), entre los cuales el evento del temporizador simplemente alterna y luego regresa encima. El software de preparación previa puede ejecutarse en código regular en cualquier momento, completamente independiente de los eventos del temporizador de visualización. Todo lo que hace es establecer un "mensaje de cambio" que busca el evento del temporizador para cambiar al siguiente conjunto de 8 búferes, una vez que completa un ciclo de visualización anterior, liberando la memoria para que los últimos datos de visualización sean utilizados por tu código la próxima vez. ("Doble almacenamiento en búfer".)

Tú decides.