單片機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管設(shè)計(jì)詳解(74HC595實(shí)現(xiàn))

1. 數(shù)碼管顯示設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)使用了一個(gè)4位的數(shù)碼管，為共陽(yáng)型，為了節(jié)省單片機(jī)的IO口，使用了兩片74HC595作為數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)芯片，共占用3個(gè)IO口。74HC595部分電路圖如下：

與單片機(jī)相連接的三個(gè)腳分別為：HC_DAT,HC_RCK,HC_CLK。兩片595采用級(jí)聯(lián)方式，即U2的第9腳接到U3的第14引腳。

2. 74HC595簡(jiǎn)介

74HC595是8位的移位寄存器，串入并出，并具有鎖存功能，被廣泛的用于數(shù)碼管、點(diǎn)陣的驅(qū)動(dòng)電路中。其管腳介紹如下：

15：數(shù)據(jù)輸出A-接數(shù)碼管數(shù)據(jù)A段；

1：數(shù)據(jù)輸出B-接數(shù)碼管數(shù)據(jù)B段；

2：數(shù)據(jù)輸出C-接數(shù)碼管數(shù)據(jù)C段；

3：數(shù)據(jù)輸出D-接數(shù)碼管數(shù)據(jù)D段；

4：數(shù)據(jù)輸出E-接數(shù)碼管數(shù)據(jù)E段；

5：數(shù)據(jù)輸出F-接數(shù)碼管數(shù)據(jù)F段；

6：數(shù)據(jù)輸出G-接數(shù)碼管數(shù)據(jù)G段；

7：數(shù)據(jù)輸出H-接數(shù)碼管數(shù)據(jù)H段；

16：電源正腳-接電源正；

8：電源負(fù)腳-接電源負(fù)；

14：數(shù)據(jù)輸入腳-接單片機(jī)管腳；

12：數(shù)據(jù)鎖存時(shí)鐘-接單片機(jī)管腳；

11：數(shù)據(jù)輸入時(shí)鐘-接單片機(jī)管腳；

13：使能輸出腳-低電平有效，接低電平；

10：數(shù)據(jù)清零-不清零，接高電平；

9：數(shù)據(jù)級(jí)聯(lián)輸出-接下一片595的數(shù)據(jù)輸入腳；

74HC595的真值表如下：

知道了74HC595的引腳定義和真值表，那該如何編程呢？下面重點(diǎn)來(lái)了，通過(guò)時(shí)序圖來(lái)編程?？粗攸c(diǎn)?。。?/p>

3. 74HC595時(shí)序圖

我是重點(diǎn)！我是重點(diǎn)！我是重點(diǎn)！

通過(guò)時(shí)序可以看出：

SCK是上升沿的時(shí)候要把數(shù)據(jù)寫(xiě)入；

RCK是上升沿的時(shí)候數(shù)據(jù)才能鎖存顯示；

有數(shù)據(jù)操作的過(guò)程中RESET必須是高電平；

EN必須是低電平，595才能工作；

知道了以上4點(diǎn)就可以寫(xiě)程序了。其中3、4條是硬件連接上的事情(也可以用單片機(jī)的IO口來(lái)連接，這樣的話可以隨時(shí)控制74HC595的工作與否情況)。寫(xiě)程序主要靠1、2條。下面具體操作。

4. 程序?qū)嵗?/p>

看下面一段程序：

第39行：HC595_CLK(0)的原型如下：

HC595_CLK(0)是讓CLK處于低電平，即上升沿還沒(méi)有來(lái)到；

HC595_DAT(1)就是要把寫(xiě)入的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好；

temp<<1是將數(shù)據(jù)移位，即一個(gè)字節(jié)分八次寫(xiě)入；

HC595_CLK(1)是讓CLK處于高電平，即上升沿來(lái)了；

以上幾句解釋一下就是：

在CLK時(shí)鐘上升沿來(lái)臨之前把要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，等上升沿來(lái)了就把準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)寫(xiě)入。這就是對(duì)時(shí)序圖的解釋。

記住，這僅僅是把數(shù)據(jù)寫(xiě)入到了74HC595中，但是還沒(méi)有讓74HC595鎖存，即沒(méi)有讓數(shù)據(jù)顯示出來(lái)，如果讓數(shù)據(jù)顯示的話，必須要給RCK一個(gè)上升沿(即時(shí)序圖中的第2條)，操作如下：

單片機(jī)執(zhí)行完這個(gè)程序后，數(shù)據(jù)才會(huì)在數(shù)碼管上顯示出來(lái)。

這一節(jié)內(nèi)容的難度較大，主要是因?yàn)闀r(shí)序圖這個(gè)東西是很模糊的一個(gè)內(nèi)容，大家可以慢慢理解體會(huì)。