单片机系统八段式LED数码管显示器的设计基础

在单片机系统中，LED数字数码管显示器通常用于显示各种数字或符号. 由于其显示清晰，亮度高，电压低，寿命长等优点，被广泛使用.

简介: 您还记得我们年轻时玩过的“火柴比赛”吗？可以将多个火柴棒组合在一起以形成各种图形. LED数字管显示器实际上就是这样.

八段式LED数码管显示屏

8段LED数字管显示器由8个发光二极管组成. 底座中的7条长条发光管排列为“日”形，数字管显示的右下角将另一个点状的发光管用作小数点. 它可以显示各种数字和一些英文字母. LED数字管显示器有两种不同的形式: 一种是将8个发光二极管的阳极连接在一起，这称为公共阳极LED数字管显示器. 另一个是八个发光二极管的阴极相互连接. 一起，它称为共阴极LED数字管显示器. 如下所示. `

具有公共阴极和公共阳极结构的LED数字管显示器的每个笔画段的名称和布置位置都相同. 当二极管导通时，相应的笔划段将亮起，并通过组合点亮的笔划段来显示各种字符. 8个笔画段hgfedcba对应于D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0的一个字节（8位），因此8位二进制代码可以表示要显示字符的字形代码. 例如，对于公共阴极LED数字管显示器，当公共阴极接地（零电平）且阳极hgfedcba段为0111011时，数字管显示器将显示字符“ P”，即对于公共阴极LED数字电子管显示屏“ P”字符的字体代码为73H. 如果是公共阳极LED数字管显示器，则公共阳极连接到高电平，并且用于显示“ P”字符的字体代码应为10001100（8CH）. 这里必须注意，为方便接线，许多产品通常不规则地对应于字段和位之间的关系. 此时，必须根据接线设计字形代码. 我们待会再做例行程序.

在单片机应用系统中，有两种常用的数字管显示方法: 静态显示和动态扫描显示. 所谓的静态显示意味着每个数字显像管显示必须占用一个单独的I / O接口，并具有用于笔画段字形代码的锁存功能. 这样，单片机只需要将待显示的字体代码发送给接口电路，就不必担心，直到要显示新的数据，才发送新的字体代码. 因此，使用这种方法，单片机中CPU的开销很小. 有许多I / O接口电路可以提供单独的锁存器. 在此，以常用的串并转换电路74LS164为例，介绍一种通用的静态显示电路，使大家对静态显示有一定的了解.

将MCS-51单片机的串行端口模式用作移位寄存器模式. 它连接6个74LS164作为6位LED数字管显示器的静态显示接口，并使用8031 RXD作为数据输出线，并使用TXD作为移位时钟脉冲. 74LS164是TTL单向8位移位寄存器，可以实现串行输入和并行输出. 其中，A和B（引脚1和2）是串行数据输入端子，两个引脚用于根据逻辑和操作规则输入信号，并且在共享一个输入信号时可以并联连接. T（引脚8）是时钟输入端子，可以连接到串行端口的TXD端子. 当每个时钟信号的上升沿加到T端时，移位寄存器将移位一位. 8个时钟脉冲后，所有8位二进制数都移入74LS164. R（引脚9）是复位端子. 当R = 0时，移位寄存器的每个位复位为0. 仅当R = 1时，时钟脉冲才起作用. Q1 ... Q8（引脚3-6和10-13）的并行输出端子分别连接到LED数字管显示器hg-a段的相应引脚. 74LS164也可以介绍如下: 所谓的时钟脉冲端子实际上需要高，低，高和低脉冲，无论脉冲如何产生，例如，我们使用一根导线，一端连接到T，另一端用手握住. 然后，分别连接高电平和低电平以提供时钟脉冲. 在74LS164获得时钟脉冲的那一刻（更清楚的是，它在脉冲的边缘），如果数据输入端子（引脚1、2）为高，则如果数据输入端子74LS164为1，输入为低电平，则其中将有一个0. 给定8个脉冲后，进入74LS164的第一个数据首先到达最高位，在另一个脉冲之后会发生什么？对于另一个脉冲，第一个脉冲将从最高位置移出. 就像在车站买票的线一样，栏杆也一样长. 如果要从后面进入，则必须从前面出去.

了解这一点，让我们看一下下面的电路. 6个7LS164端到端相位序列和时钟端连接在一起，因此，当输入8个脉冲时，从MCU的RXD端输出的数据进入第一个74LS164，第二个8LS164进入. 脉冲到达时，数据进入第二个74LS164，新数据进入第一个74LS164，因此当第六个8个脉冲完成后，第一次发送的数据被发送到最左边的164，其他数据出现在依次是第一，第二，第三，第四和第五个74LS164. 有一个问题. 当第一个脉冲到达时，除了在第一个74LS164中接收的数据之外，其他芯片还在做什么？它们还接收数据，因为它们的时钟端都连接在一起，但是数据尚未发送到其他芯片. 他们接收什么数据？ . . . . . . 其实所谓的数据只是一个陈述，它实际上是水平的水平. 当第一脉冲到达时，第一芯片164正在从微控制器接收数据，并且其他芯片也连接至先前的芯片Q8. Q8是电线. 在数字电路中，它只能具有两种状态: 低或高，即“ 0”或“ 1”. 因此，其下一个74LS164等效于接收数据. 只是接收到的全部为0或1. 此处提出这个问题是为了解释一些朋友可能会忽略它，但有些人仍不清楚. 这实际上涉及到数字的本质. 如果您不理解，请仔细考虑并找到一些数字电路. ，了解164的工作原理，然后再看这个问题. 一定要了解，如果您理解这一点，您的水平将比初学者更高.

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