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[導讀] LED數(shù)碼顯示器的連接與編程  在單片機系統(tǒng)中,通常用LED數(shù)碼顯示器來顯示各種數(shù)字或符號。由于它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長的特點,因此使用非常廣泛?! “硕蜭ED顯示器  引入:還

LED數(shù)碼顯示器的連接與編程
  在單片機系統(tǒng)中,通常用LED數(shù)碼顯示器來顯示各種數(shù)字或符號。由于它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長的特點,因此使用非常廣泛。
  八段LED顯示器
  引入:還記得我們小時候玩的“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顯示器實際上也是這么一個東西。

  八段LED顯示器由8個發(fā)光二極管組成?;?個長條形的發(fā)光管排列成“日”字形,另一個賀點形的發(fā)光管在顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點用,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個發(fā)光二極管的陽極都連在一起的,稱之為共陽極LED顯示器;另一種是8個發(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。當二極管導通時,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個筆劃段hgFEDcba對應(yīng)于一個字節(jié)(8位)的D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,于是用8位二進制碼就可以表示欲顯示字符的字形代碼。例如,對于共陰LED顯示器,當公共陰極接地(為零電平),而陽極hgfedcba各段為0111011時,顯示器顯示"P"字符,即對于共陰極LED顯示器,“P”字符的字形碼是73H。如果是共陽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)則的方法去對應(yīng)字段與位的關(guān)系,這時字形碼就必須根據(jù)接線來自行設(shè)計了,后面我們會給出一個例子。
  1、靜態(tài)顯示接口
  在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中,顯示器顯示常用兩種方法:靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示。所謂靜態(tài)顯示,就是每一個顯示器都要占用單獨的具有鎖存功能的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,再發(fā)送新的字形碼,因此,使用這種方法單片機中CPU的開銷小。可以提供單獨鎖存的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,以使大家對靜態(tài)顯示有一定的了解。MCS-51單片機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作為移位時鐘脈沖。74LS164為TTL單向8位移位寄存器,可實現(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個引腳按邏輯與運算規(guī)律輸入信號,公一個輸入信號時可并接。T(第8腳)為時鐘輸入端,可連接到串行口的TXD端。每一個時鐘信號的上升沿加到T端時,移位寄存器移一位,8個時鐘脈沖過后,8位二進制數(shù)全部移入74LS164中。R(第9腳)為復位端,當R=0時,移位寄存器各位復0,只有當R=1時,時鐘脈沖才起作用。Q1…Q8(第3-6和10-13引腳)并行輸出端分別接LED顯示器的hg---a各段對應(yīng)的引腳上。關(guān)于74LS164還可以作如下的介紹:所謂時鐘脈沖端,其實就是需要高、低、高、低的脈沖,不管這個脈沖是怎么來的,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,那也是給出時鐘脈沖,在74LS164獲得時鐘脈沖的瞬間(再講清楚點,是在脈沖的沿),如果數(shù)據(jù)輸入端(第1,2引腳)是高電平,則就會有一個1進入到74LS164的內(nèi)部,如果數(shù)據(jù)輸入端是低電平,則就會有一個0進入其內(nèi)部。在給出了8個脈沖后,最先進入74LS164的第一個數(shù)據(jù)到達了最高位,然后再來一個脈沖會有什么發(fā)生呢?再來一個脈沖,第一個脈沖就會從最高位移出,就象車站排隊買票,欄桿就那么長,要從后面進去一個人,前面必須要從前面走出去一個人才行。 搞清了這一點,下面讓我們來看電路,6片7LS164首尾相串,而時鐘端則接在一起,這樣,當輸入8個脈沖時,從單片機RXD端輸出的數(shù)據(jù)就進入到了第一片74LS164中了,而當?shù)诙€8個脈沖到來后,這個數(shù)據(jù)就進入了第二片74LS164,而新的數(shù)據(jù)則進入了第一片74LS164,這樣,當?shù)诹鶄€8個脈沖完成后,首次送出的數(shù)據(jù)被送到了最左面的164中,其他數(shù)據(jù)依次出現(xiàn)在第一、二、三、四、五片74LS164中。有個問題,在第一個脈沖到來時,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),因為它們的時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,它們在接收什么數(shù)據(jù)呢?。。。。。。其實所謂數(shù)據(jù)不過是一種說法而已,實際就是電平的高低,當?shù)谝粋€脈沖到來時,第一片164固然是從單片機接收數(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。這個問題放在這兒說明,可能有朋友不屑一顧,而有的朋友可能還是不清楚,這實際上涉及到數(shù)的本質(zhì)的問題,如果不懂的,請仔細思考,并找一些數(shù)字電路的數(shù),理解164的工作原理,再來看這個問題,或者去看看我的另一篇文章《初學單片機易掌握的概念》。務(wù)必搞懂,搞懂了這一點,你的級別就高過初學者了。

  入口:把要顯示的數(shù)分別放在顯示緩沖區(qū)60H-65H共6個單元中,并且分別對應(yīng)各個數(shù)碼管LED0-LED5。 出口:將預置在顯示緩沖區(qū)中的6個數(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,#00H ;初始化串行口方式0 MOV R1,#06H ;顯示6位數(shù) MOV R0,#65H ;60H-65H為顯示緩沖區(qū) MOV DPTR,#SEGTAB ;字形表的入口地址LOOP: MOV A,@R0 ;取最高位的待顯示數(shù)據(jù) MOVC A,@A+DPTR ;查表獲取字形碼 MOV SBUF,A ;送串口顯示DELAY: JNB TI,DELAY ;等待發(fā)送完畢 CLR TI ;清發(fā)送標志 DEC R0 ;指針下移一位,準備取下一個待顯示數(shù) DJNZ R1,LOOP ;直到6個數(shù)據(jù)全顯示完。 RET SETTAB: ;字形表,前面有介紹,以后我們再介紹字形表的制作。 DB 03H 9FH 27H 0DH 99H 49H 41H 1FH 01H 09H 0FFH ; 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 消隱碼測試用主程序 ORG 0000H AJMP START ORG 30HSTART: MOV SP,#6FH MOV 65H,#0 MOV 64H,#1 MOV 63H,#2 MOV 62H,#3 MOV 61H,#4 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543210,想想看,如果要顯示012345該怎樣送數(shù)? 下面我們來分析一下字形表的制作問題。先就上述“標準”的圖形來看吧。寫出數(shù)據(jù)位和字形的對應(yīng)關(guān)系并列一個表如下(設(shè)為共陽型,也就是相應(yīng)的輸出位為0時筆段亮)

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