基于PIC12C508的LED顯示電路

0 引 言
    LED顯示以其使用方便，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。它的顯示接口按驅(qū)動(dòng)方式可分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種。靜態(tài)顯示雖然亮度高，無閃動(dòng)，但具有功耗大，占I／O口多，成本高等缺點(diǎn)。在I／O口緊張的情況下大多采用動(dòng)態(tài)顯示方式。目前，市場上有許多專用的動(dòng)態(tài)顯示接口芯片可供選擇。但是，這些芯片價(jià)格普遍較高，而不適合在廉價(jià)系統(tǒng)中應(yīng)用。有些專用芯片(如MC14489)采用硬件譯碼方式，顯示的信息量有限，難以滿足各種要求，影響了它的應(yīng)用。在此介紹一種價(jià)格低廉，效果良好的LED動(dòng)態(tài)顯示電路，通過軟件譯碼，串行顯示方式，節(jié)省大量I／O線，不僅能顯示數(shù)字，而且可以顯示大部分英文字母。

1 硬件說明及工作原理
    主要硬件包括：單片機(jī)PIC12C508，2片移位寄存器74HC595，8個(gè)LED數(shù)碼管，8個(gè)220 Ω左右的限流電阻。
1．1 PIC12C508的介紹
    PIC12C508是MICROCHIP公司開發(fā)的具有低價(jià)格、低功耗、高性能、8位、全靜態(tài)等特點(diǎn)的CMOS單片機(jī)。它采用RISC結(jié)構(gòu)，有著廣泛的應(yīng)用范圍，尤其適用于便攜式電子產(chǎn)品。
    PIC12C508引腳圖(見圖1)說明如下：
    GP0：雙向輸入／輸出端口／串行編程數(shù)據(jù)端；
    GP1：雙向輸入／輸出端口／串行編程時(shí)鐘端；
    GP2：雙向I／O端口；
    GP3：輸入端口；
    GP4：雙向I／O端口；
    GP5：雙向I／O端口。
1．2 74HC595的介紹
    74HC595具有8位移位寄存器，1個(gè)存儲(chǔ)器和三態(tài)輸出功能。移位寄存器為串行輸入，8位并行(或串行)輸出。移位寄存器和存儲(chǔ)器分別是時(shí)鐘、數(shù)據(jù)在SR-CLK上升沿的輸入并移位：Q0→Q1→Q2→…→Q7，在RCLK上升沿進(jìn)入存儲(chǔ)寄存器。當(dāng)E為低電平時(shí)，存儲(chǔ)寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。74HC595引腳圖(見圖2)功能如下：

   Q0～Q7：并行數(shù)據(jù)輸出端；
    Q7'：級(jí)聯(lián)輸出端；
    SRCLK：移位寄存器的時(shí)鐘脈沖輸入端；
    RCLK：存儲(chǔ)寄存器的時(shí)鐘脈沖輸人端；
    SER：串行數(shù)據(jù)輸入端；
    E：輸出有效(低電平)；
    SRCLR：主復(fù)位(低電平)。
1．3 硬件電路設(shè)計(jì)
    在電路中，兩片74HC595，一片作為段碼驅(qū)動(dòng)A，另一片作為位碼驅(qū)動(dòng)B，采用級(jí)聯(lián)方式連接。單片機(jī)PIC12C508的GP0，GP1和GP2端口模擬數(shù)據(jù)輸出端和時(shí)鐘輸出端。段碼驅(qū)動(dòng)A的串行數(shù)據(jù)輸入端(SER)和移位寄存器時(shí)鐘端 (SRCLK)分別接12C508的GP0和GP1端口，存儲(chǔ)寄存器時(shí)鐘端(RCLK)接GP2。位碼驅(qū)動(dòng)B的SER和SRCLK端分別接段碼驅(qū)動(dòng)A的級(jí)聯(lián)輸出端(Q7')和12C508的GP1端口，RCLK端接GP2。同時(shí)，兩片74HC595的E端接地(見圖3)。

    在顯示過程中，通過譯碼表確定要顯示字符的段碼值，根據(jù)字符在LED中的顯示位置(假定為最低位)確定其位碼值為FEH(1111 1110)。先將位碼值在SR-CLK脈沖的作用下送入段碼驅(qū)動(dòng)A；接著取字符段碼值，同樣送入段碼驅(qū)動(dòng)A。此時(shí)，位碼值已通過級(jí)聯(lián)端Q7'送入位碼驅(qū)動(dòng) B。然后，讓GP2輸出一上升沿，使移位寄存器中的值輸出至存儲(chǔ)寄存器，進(jìn)而從8個(gè)并行輸出端輸出。延時(shí)2 ms，字符就可在預(yù)定位置顯示。若要求在低二位顯示時(shí)，位碼變?yōu)镕DH(1111 1101)，再譯得第二個(gè)字符的段碼值，重復(fù)上述過程即可。這樣，在主程序中循環(huán)調(diào)用顯示程序，交替發(fā)送段碼和位碼，就可使LED達(dá)到理想的顯示效果。

2 程序流程及編寫
    主程序流程圖如圖4所示，以下程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)字0～7的顯示：

3 結(jié) 語
    在此介紹一種新型LED顯示電路，采用串行方式，極大地節(jié)省了單片機(jī)I／O口，所用芯片體積小，價(jià)格低廉，軟件譯碼方式增大顯示信息量，且簡化了硬件電路，故該模塊特別適用于低價(jià)格的便攜式系統(tǒng)。