任务介绍

选择四位数码管驱动模块任务

任务要求

1. 设计一款四位七段数码管驱动模块
2. 2线串行接口控制
3. 包含：亮度调节功能

模块介绍

根据任务要求使用KiCad软件以MAX6959AAEE+T芯片为主设计一款四位七段数码管驱动模块，2线串行接口控制，包含亮度调节功能。

电源供电管脚：

• pin16-正极输入
• pin7-GND
• pin8-GND

MAX6959AAEE+T芯片官网链接：MAX6959AAEE+T Analog Devices Inc./Maxim Integrated | 集成电路（IC） | DigiKey

原理图和PCB模块介绍

原理图

PCB

该原理图展示了一个基于 **MAX6955AAEE+T（U1）的数码管显示电路。核心元件 U1 是一款显示驱动芯片，采用 + 5V 电源供电，其 V+（16 脚）接 + 5V，GND（7、8 脚）接地构成电源回路。芯片的 SDA（1 脚）和 SCL（2 脚）为 I2C 通信引脚，通过上拉电阻 R1、R2（均为 4.7kΩ）连接至 + 5V，以保障 I2C 总线的通信稳定性。U1 的 SEG（段）和 DIG（位）引脚与数码管SIRO3640BC1BD（LED1）** 的对应引脚相连，用于驱动数码管显示。此外，电路中还存在 U2（5-146285-4）元件，部分引脚未做连接。整体电路通过 I2C 总线实现对数码管的显示控制，完成数字或字符的显示功能。

主要性能指标

管脚配置

芯片管脚

LED管脚

eZ-PLM上新建物料和项目的截图

使用了eZ-PLM系统上传了自己的工程文件，方便保存记录各个版本，也可随时查阅，系统里查阅不到的物料也支持手动添加。

物料添加展示图

项目详情图

心得体会

参与 2025 Make Blocks 限时挑战赛，使用 KiCad 设计基于 MAX6959AAEE+T 芯片的四位七段数码管驱动模块，是一次充满挑战与收获的经历。起初，我先仔细研读 MAX6959 的 datasheet，明确其 2 线串行接口（I2C）的通信逻辑、亮度调节的寄存器配置方式，以及与四位七段数码管的引脚对应关系 —— 芯片的段选输出需精准对接数码管的 a-g 段，位选引脚则控制四个数码管的分时点亮，这为原理图设计奠定了基础。在 KiCad 的 schematic 设计阶段，我先从元件库调用或绘制了 MAX6959、四位七段数码管、电阻等元件，重点关注电源回路的稳定性，将芯片的 VCC 引脚接 + 5V 电源，GND 引脚可靠接地，同时为 I2C 总线的 SDA 和 SCL 引脚配上 4.7kΩ 上拉电阻，确保通信信号稳定；考虑到亮度调节功能通过芯片内部 PWM 实现，只需预留通过 I2C 写入对应寄存器的控制逻辑，无需额外硬件，这让电路结构更简洁。进入 PCB 布局时，限时的压力促使我更注重效率，尽量缩短数码管与芯片之间的连线以减少信号延迟，将电源和接地线路加粗并靠近芯片，避免噪声干扰，同时控制模块尺寸以符合挑战赛的小型化要求，过程中通过 KiCad 的 ERC 和 DRC 检查及时排查了引脚错连、布线冲突等问题。这次设计不仅让我对 MAX6959 的驱动原理和 I2C 通信协议有了更深入的理解，也提升了使用 KiCad 进行原理图绘制和 PCB 布局的熟练度，更体会到限时挑战中快速迭代、精准验证的重要性 —— 从最初对芯片特性的生疏，到最终完成包含核心功能的模块化设计，每一步都离不开对细节的打磨和对问题的快速响应，这为后续的实际制作和调试积累了宝贵经验。