LED數(shù)碼顯示器的連接與編程

1、LED數(shù)碼顯示器的連接與編程 在單片機(jī)系統(tǒng)中，通常用LED數(shù)碼顯示器來顯示各種數(shù)字或符號(hào)。由于它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長的特點(diǎn)，因此使用非常廣泛。1.       八段LED顯示器引入：還記得我們小時(shí)候玩的“火柴棒游戲”嗎，幾根火柴棒組合起來，可以拼成各種各樣的圖形，LED顯示器實(shí)際上也是這么一個(gè)東西。八段LED顯示器由8個(gè)發(fā)光二極管組成?；?個(gè)長條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個(gè)賀點(diǎn)形的發(fā)光管在顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點(diǎn)用，它能顯示各種數(shù)字及部份英文字母。LED顯示器有兩種不同的形式：一種是8個(gè)發(fā)光二極管的陽極

2、都連在一起的，稱之為共陽極LED顯示器；另一種是8個(gè)發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED顯示器。如下圖所示。共陰和共陽結(jié)構(gòu)的LED顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的筆劃段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示的各種字符。8個(gè)筆劃段hgfedcba對(duì)應(yīng)于一個(gè)字節(jié)（8位）的D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,于是用8位二進(jìn)制碼就可以表示欲顯示字符的字形代碼。例如，對(duì)于共陰LED顯示器，當(dāng)公共陰極接地（為零電平），而陽極hgfedcba各段為0111011時(shí)，顯示器顯示"P"字符，即對(duì)于共陰極LED顯示器，“P”字符的字形碼是73H。如果是

3、共陽LED顯示器，公共陽極接高電平，顯示“P”字符的字形代碼應(yīng)為10001100（8CH）。這里必須注意的是：很多產(chǎn)品為方便接線，常不按規(guī)則的方法去對(duì)應(yīng)字段與位的關(guān)系，這時(shí)字形碼就必須根據(jù)接線來自行設(shè)計(jì)了，后面我們會(huì)給出一個(gè)例子。2.       靜態(tài)顯示接口在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，顯示器顯示常用兩種方法：靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的I/O接口用于筆劃段字形代碼。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種方法單片

4、機(jī)中CPU的開銷小。可以提供單獨(dú)鎖存的I/O接口電路很多，這里以常用的串并轉(zhuǎn)換電路74LS164為例，介紹一種常用靜態(tài)顯示電路，以使大家對(duì)靜態(tài)顯示有一定的了解。MCS-51單片機(jī)串行口方式押為移們寄存器方式，外接6片74LS164作為6位LED顯示器的靜態(tài)顯示接口，把8031的RXD作為數(shù)據(jù)輸出線，TXD作為移位時(shí)鐘脈沖。74LS164為TTL單向8位移位寄存器，可實(shí)現(xiàn)串行輸入，并行輸出。其中A、B（第1、2腳）為串行數(shù)據(jù)輸入端，2個(gè)引腳按邏輯與運(yùn)算規(guī)律輸入信號(hào)，公一個(gè)輸入信號(hào)時(shí)可并接。T（第8腳）為時(shí)鐘輸入端，可連接到串行口的TXD端。每一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿加到T端時(shí)，移位寄存器移一位，8個(gè)

5、時(shí)鐘脈沖過后，8位二進(jìn)制數(shù)全部移入74LS164中。R（第9腳）為復(fù)位端，當(dāng)R=0時(shí)，移位寄存器各位復(fù)0，只有當(dāng)R=1時(shí)，時(shí)鐘脈沖才起作用。Q1Q8（第3-6和10-13引腳）并行輸出端分別接LED顯示器的hg-a各段對(duì)應(yīng)的引腳上。關(guān)于74LS164還可以作如下的介紹：所謂時(shí)鐘脈沖端，其實(shí)就是需要高、低、高、低的脈沖，不管這個(gè)脈沖是怎么來的，比如，我們用根電線，一端接T，一端用手拿著，分別接高電平、低電平，那也是給出時(shí)鐘脈沖，在74LS164獲得時(shí)鐘脈沖的瞬間（再講清楚點(diǎn)，是在脈沖的沿），如果數(shù)據(jù)輸入端（第1，2引腳）是高電平，則就會(huì)有一個(gè)1進(jìn)入到74LS164的內(nèi)部，如果數(shù)據(jù)輸入端是低電平，

6、則就會(huì)有一個(gè)0進(jìn)入其內(nèi)部。在給出了8個(gè)脈沖后，最先進(jìn)入74LS164的第一個(gè)數(shù)據(jù)到達(dá)了最高位，然后再來一個(gè)脈沖會(huì)有什么發(fā)生呢？再來一個(gè)脈沖，第一個(gè)脈沖就會(huì)從最高位移出，就象車站排隊(duì)買票，欄桿就那么長，要從后面進(jìn)去一個(gè)人，前面必須要從前面走出去一個(gè)人才行。搞清了這一點(diǎn)，下面讓我們來看電路，6片7LS164首尾相串，而時(shí)鐘端則接在一起，這樣，當(dāng)輸入8個(gè)脈沖時(shí)，從單片機(jī)RXD端輸出的數(shù)據(jù)就進(jìn)入到了第一片74LS164中了，而當(dāng)?shù)诙€(gè)8個(gè)脈沖到來后，這個(gè)數(shù)據(jù)就進(jìn)入了第二片74LS164，而新的數(shù)據(jù)則進(jìn)入了第一片74LS164，這樣，當(dāng)?shù)诹鶄€(gè)8個(gè)脈沖完成后，首次送出的數(shù)據(jù)被送到了最左面的164中，其他數(shù)

7、據(jù)依次出現(xiàn)在第一、二、三、四、五片74LS164中。有個(gè)問題，在第一個(gè)脈沖到來時(shí)，除了第一片74LS164中接收數(shù)據(jù)外，其他各片在干嗎呢？它們也在接收數(shù)據(jù)，因?yàn)樗鼈兊臅r(shí)鐘端都是被接在一起的，可是數(shù)據(jù)還沒有送到其他各片呢，它們?cè)诮邮帐裁磾?shù)據(jù)呢？。其實(shí)所謂數(shù)據(jù)不過是一種說法而已，實(shí)際就是電平的高低，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)脈沖到來時(shí)，第一片164固然是從單片機(jī)接收數(shù)據(jù)了，而其它各片也接到前一片的Q8上，而Q8是一根電線，在數(shù)字電路中它只可能有兩種狀態(tài)：低電平或高電平，也就是“0”和“1”。所以它的下一片74LS164也相當(dāng)于是在接收數(shù)據(jù)啊。只是接收的全部是0或1而已。這個(gè)問題放在這兒說明，可能有朋友不屑一顧，而有

8、的朋友可能還是不清楚，這實(shí)際上涉及到數(shù)的本質(zhì)的問題，如果不懂的，請(qǐng)仔細(xì)思考，并找一些數(shù)字電路的數(shù)，理解164的工作原理，再來看這個(gè)問題，或者去看看我的另一篇文章初學(xué)單片機(jī)易掌握的概念。務(wù)必搞懂，搞懂了這一點(diǎn)，你的級(jí)別就高過初學(xué)者，可謂入門者了。 入口：把要顯示的數(shù)分別放在顯示緩沖區(qū)60H-65H共6個(gè)單元中，并且分別對(duì)應(yīng)各個(gè)數(shù)碼管LED0-LED5。出口：將預(yù)置在顯示緩沖區(qū)中的6個(gè)數(shù)成相應(yīng)的顯示字形碼，然后輸出到顯示器中顯示。顯示程序如下：DISP:     MOV       SCON,#00

9、H         ;初始化串行口方式0              MOV       R1,#06H                   

10、  ;顯示6位數(shù)              MOV       R0,#65H                     ;60H-65H為顯示緩沖區(qū)    &#

11、160;         MOV       DPTR,#SEGTAB  ;字形表的入口地址LOOP:               MOV       A,R0        &#

12、160;        ;取最高位的待顯示數(shù)據(jù)              MOVC    A,A+DPTR        ;查表獲取字形碼              MO

13、V       SBUF,A                ;送串口顯示DELAY:  JNB              TI,DELAY         &#

14、160;   ;等待發(fā)送完畢              CLR              TI                   

15、;      ;清發(fā)送標(biāo)志              DEC              R0                

16、60;       ;指針下移一位，準(zhǔn)備取下一個(gè)待顯示數(shù)              DJNZ     R1,LOOP                    ;直到6個(gè)數(shù)據(jù)全顯示完。

17、              RETSETTAB:                                   &

18、#160;      ;字形表，前面有介紹，以后我們?cè)俳榻B字形表的制作。              DB  03H9FH 27H 0DH 99H 49H 41H 1FH 01H 09H 0FFH;                  

19、;  0 1 2 34 5 6 7 8 9 消隱碼測試用主程序       ORG       0000H       AJMP     START       ORG       30H START:    

20、     MOV       SP,#6FH                      MOV       65H,#0           

21、;    MOV       64H,#1                     MOV       63H,#2           &

22、#160;         MOV       62H,#3              MOV       61H,#4             &#

23、160;       MOV       60H,#5                     LCALL    DISP              SJMP     $如果按圖示數(shù)碼管排列，則以上主程序?qū)@示的是543