HD7279A的原理与应用
作者：河北科技大学电气信息学院王改名赫苏敏王忠杰
摘要：详述一种专用的智能键盘和LED控制芯片HD7279A的工作原理、工作时序及其控制指令；介绍HD7279A与CPU及键盘显示器的接口电路，并给出实际接口电路的程序实例和实际应用中的注意事项。
关键词：HD7279A 接口电路接口程序
HD7279A硬件电路图HD7279A是一种管理键盘和LED显示器的专用智能控制芯片。它能对8位共阴极LED显示器或64个LED发光管进行管理和驱动，同时能对多达8×8的键盘矩阵的按键情况进行监视，具有自动消除键抖动并识别按键代码的功能，从而可以提高CPU工作的效率。HD7279A和微处理器之间采用串行接口，其接口电路和外围电路简单，占用口线少，加之它具有较高的性能价格比，因此，在微型控制器、智能仪表、控制面板和家用电器等领域中日益获得广泛的应用。
一、引脚说明与接口电路
279A的硬件电路如图1所示，它共有28个引脚。 RC引脚用于连接HD7279A的外接振荡元件，其典型值为R=1.5k?,C=15pF。RESET为复位端。该端由低电平变成高电平并保持25ms即复位结束。通常，该端接+5V即可。DIG0~DIG7分别为8个LED管的位驱动输出端。SA~SG分别为LED数码管的A段~G段的输出端。DP为小数点的驱动输出端。HD7279A片内具有驱动电路，它可以直接驱动1英吋及以下的LED数码管，使外围电路变得简单可靠。 DIG0~DIG7和SA~SG同时还分别是64键盘的列线和行线端口，完成对键盘的监视、译码和键码的识别。在8×8阵列中每个键的键码是用十六进制表示的，可用读键盘数据指令读出，其范围是00H~3FH。 HD7279与微处理器仅需4条接口线，其中CS为片选信号（低电平有效）。当微处理器访问HD7279A（读键号或写指令）时，应将片选端置为低电平。DATA为串行数据端，当向HD7279A 发送数据时，DATA为输入端；当HD7279A输出键盘代码时，DATA为输出端。CLK为数据串行传送的同步时钟输入端，时钟的上升沿表示数据有效。KEY为按键信号输出端，在无键按下时为高电平；而有键按下时此引脚变为低电平并且一直保持到键释放为止。(图1 HD7279A硬件电路图，点击下载)
二、电特性
表1所列为HD7279A的电特性。
参数符号测试条件最小值典型值最大值
电源电压Vcc/V . 4.5 5.0 5.5
工作电流Icc/mA 不接LED . 3 5
工作电流Icc/mA LED全亮， ISEG=10mA. 60 100
逻辑输入高电平Vih/V . 2.0 . 5.5
逻辑输入低电平Vil/V . 0 . 0.8
按键响应时间Tkey/ms 含去抖时间10 18 40
KEY引脚输入电流Iki/mA . . . 10
KEY引脚输出电流IKO/mA . . . 7
表 1
三、控制指令
1 HD7279A指令系统由6条纯指令、7条带数据指令和1条读键盘指令组成。6条纯指令为：
（1）复位指令。指令代码为A4H，其功能为清除所有显示，包括字符消隐属性和闪烁属性。
（2）测试指令。指令代码为BFH，其功能为将所有的LED点亮并闪烁，可用于自检。
（3）左移指令。指令代码为A1H，其功能为将所有的显示左移1位，移位后，最右位空（无显示），不改变消隐和闪烁属性。
（4）右移指令。指令代码为A0H，其功能与左移指令相似，只是方向相反。
（5）循环左移指令。指令代码为A3H，其功能为将所有的显示循环左移1位。移位后，最左位内容移至最右位，不改变消隐和闪烁属性。
（6）循环右移指令。指令代码为A2H，其功能与循环左移指令相似，只是方向相反。
2 带数据指令均由双字节组成，它们是：
（1）按方式0译码下载指令
1 0 0 0 0 a
2 a1 a0 DP X X X d
3 d2 d1 d0
X X：无影响第1字节为指令，其中a2,a1,a0代表显示位地址：
a2,a1,a0 7 6 5 4 3 2 1 0
显示位8 7 6 5 4 3 2 1
显示位8为最高位，参见图1。第2字节为显示内容，其中DP为小数点控制位，DP=1，小数点显示；DP=0，小数点熄灭。d3 d2 d1 d0为数据，按方式0译码时数据和显示的关系如下：
d3 d2 d1 d0 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06HH 07H 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 显示内容0123456789-E H L P空
（2）按方式1译码下载指令
1 1 0 0 1 a
2 a1 a0 DP X X X d
3 d2 d1 do
该指令和按方式0译码下载指令的含义基本相同。按方式1译码时数据和显示的关系如下：
d3 d2 d1 d0 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06HH 07H 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 显示内容012345678 9 -E H L P空
（3）不译码下载指令
1 0 0 1 0 a
2 a1 a0 DP A B C D E F G
a2 a1 a0仍为位地址，第2字节仍为显示内容，其中DP和A~G分别代表小数点和LED显示器的7段，相应位为1时，该段点亮；为0时，该段熄灭。
（4）闪烁控制指令
1 0 0 0 1 0 0 0 d8 d7 d6 d5 d4 d3 d
2 d1
该指令规定了每个数码管的闪烁属性。d1~d8分别对应第1到第8个数码管，该位为1不闪烁；该位为0闪烁。缺省状态为所有数码管均不闪烁。
（５）消隐控制指令
1 0 0 1 1 0 0 0 d8 d7 d6 d5 d4 d3 d
2 d1
该指令规定了每个数码管的消隐属性。d1~d8分别对应第1到第8个数码管，该位为1显示；该位为0消隐。应该注意的是至少要有1位保持显示状态，如果全部消隐则该命令无效。
（6）段点亮指令
1 1 1 0 0 0 0 0 X X d5 d4 d3 d
2 d1 d0
XX:无影响。
该指令的作用是点亮某个LED数码管中的某一段或64个LED发光管中的某一个。d0~d5的范围是
00H~3FH，所对应的段如下：
数据00H 01H ...06H 07H 08H 09H ...0EH 0FH ... ... 38H 39H ...3EH 3FH
段G F ... A DP G F ... A DP ... ... G F ... A DP
数码管第1个 ... ... 第2个 ... ... ... ... 第8个 ... ...
（7）关闭指令
1 1 0 0 0 0 0 0 X X d5 d4 d3 d
2 d1 d0
XX:无影响。
该指令的作用是关闭某个数码管中的某一段，其对应关系同段点亮指令。
3 读取键盘指令：
0 0 0 1 0 1 0 1 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0
该指令的作用是读取当前的键盘代码。与其他带数据的指令不同，它的第2个字节不是写入HD7279A 的数据，而是从HD7279A读回的按键代码。如前说述，当有键按下时其范围是00H~3FH；而无键按下时代码是FFH。
四、时序
（1）纯指令时序：微处理器发出8个CLK脉冲，向HD7279A传送8位指令。DATA引脚为高阻状态，如图2所示。
图2 纯指令时序
（2）带数据指令时序：微处理器发出16个CLK脉冲，前8个向HD7279A传送8位指令；后8个向HD7279A传送8位数据。DATA引脚为高阻状态，如图3所示。
图3 带数据指令时序
（3）读键盘指令时序：微处理器发出16个CLK脉冲，前8个向HD7279A传送8位指令， DATA 引脚为高阻状态；后8个由HD7279A向微处理器返回8位按键代码，DATA引脚为输出状态。在最后1个CLK脉冲的下降沿DATA引脚恢复高阻状态，如图4所示。
图4读键盘指令时序
五、几点说明
1 证正确的时序是HD7279A正常工作的前提条件。当选定了HD7279A的振荡元件RC和晶振之后，应调节延时时间,使时序中的T1~T8满足表2所列要求。由表2所列的数值可知，HD7279A时序规定的时间范围很宽，达10~50倍，很容易满足，但为了提高微处理器访问HD7279A的速度，在要求系统运行速度较快时，应仔细调试HD7279A的读写程序，使其运行时间接近最短。
2 微处理器通过KEY引脚电平来判断是否有键按下，在使用查询方式管理键盘时，该引脚接至微处理器的1位I/O端口；如果使用中断方式，该引脚应接至微处理器的外部中断输入端。同时应将该中断触发控制位设置成下降沿有效的边沿触发方式。若置成电平触发方式，则应注意在按键时间较长时可能引起的多次中断问题。
没有提供组合键功能。如果某些场合确需双键组合使用，可在微处理器某位I/O引脚接
3 HD7279A
入一键,与HD7279A所连键盘共同组成双键功能。
4 图1电路中有3种电阻：阻值为200?的电阻是限流电阻，用来限制LED数码管的电流。在使用中不应为了过分追求数码管的亮度而任意减小其电阻值，以防HD7279A芯片过热烧坏。阻值为100k?和10k?的电阻分别称为下拉电阻和位选电阻，如果HD7279A仅用于显示器管理,则这两种电阻都可以去掉。
5 HD7279A
的3,5,26脚均为空闲引脚，一律悬空。
六、 HD7279A与AT89C51的接口程序
这里以HD7279A与AT89C51的接口电路为例，给出1个包括纯指令、带数据指令和读键盘指令的程序实例。该程序对键盘进行监视，当有键按下时读取按键代码并将其显示在LED显示器上。接口电路如图5所示，其中HD7279A的外接振荡元件使用典型值。AT89C51的晶振频率为12MHz。
表 2 单位：μs
符号最小值典型值最大值
T1 25 50 250
T2 5 8 250
T3 5 8 250
T4 15 25 250
T5 15 25 250
T6 5 8 --
T7 5 8 250
T8 5
接口程序实例：
MOV P1,#0F9H;I/O口初始化
ACALL DEY25；等待25ms复位时间
MOV 029H,#0A4H;发复位指令
ACALL SEND
SETB P1.0；置CS高电平
MAIN: JB P1.3, MAIN；检测按键，无键按下等待
MOV 029H,#15H；发读键盘指令
ACALL SEND
ACALL RECE
SETB P1,0；置CS高电平
MOV B,#10；十六进制键码转换成BCD码，;以备显示
MOV A,028H
DIV AB
MOV R1,A
MOV 029H,#0C9H；发送键码的十位值，按;方式1译码下载显示 ACALL SEND
MOV 029H,R1
ACALL SEND
MOV 029H,#0C8H；发送键码的个位值，按;方式1译码下载显示 ACALL SEND
MOV 029H,B
ACALL SEND
SETB P1.0；置CS高电平
WAIT: JNB P1.3,WAIT
AJMP MAIN
SEND: MOV R2,#08H；发送8位
CLR P1.0
ACALL DEY1；延时50μs（T1）
S_LOOP:MOV C,029H.7；输出1位到HD7279A的 ;DATA端
MOV P1.2,C
SETB P1.1；置CLK高电平
MOV A,029H；待发数据左移
RL A
MOV 029H,A
ACALL DEY2；延时8μs（T2）
CLR P1.1；置CLK低电平
ACALL DEY2；延时8μs（T3）
DJNZ R2,S_LOOP；检测8位是否发送完毕
CLR P1.2；发送完毕，DATA端置低，返回
RET
RESE: MOV R2,#08H；接收8位
SETB P1.2；DATA端置为高电平，输入状态
ACALL DEY1；延时50μs(T5)
R_LOOP:SETB P1.1；置CLK高电平
ACALL DEY2；延时8μs(T6)
MOV 028H,A
RL A；接收数据左移1位
MOV 028H,A
MOV C,P1.2；接收1位数据
MOV 028H.0,C
CLR P1.1；置CLK低电平
ACALL DEY2；延时8μs
DJNZ R2,R_LOOP；接收8位是否发送完毕
CLR P1.2；接收完毕，DATA端重新置成低电平（输出状态）RET延时子程序略。MES
数码管显示原理 我们最常用的是七段式和八段式LED 数码管，八段比七段多了一个小数点，其他的基本相同。所谓的八段就是指数码管里有八个小LED 发光二极管，通过控制不同的LED 的亮灭来显示出不同的字形。数码管又分为共阴极和共阳极两种类型，其实共阴极就是将八个LED 的阴极连在一起，让其接地，这样给任何一个LED 的另一端高电平，它便能点亮。而共阳极就是将八个LED 的阳极连在一起。其原理图如下。
其中引脚图的两个COM 端连在一起，是公共端，共阴数码管 要 将其接地，共阳数码管将其接正5伏电源。一个八段数码管称为一 位，多个数码管并列在一起可构成多位数码管，它们的段选线(即 a,b,c,d,e,f,g,dp )连在一起，而各自的公共端称为位选线。显示时, 都从段选线送入字符编码，而选中哪个位选线，那个数码管便会被点 亮。数码管的8段，对应一个字节的8位，a 对应最低位，dp 对应最 高位。所以如果想让数码管显示数字 0,那么共阴数码管的字符编码 为00111111,即0x3f ；共阳数码管的字符编码为11000000,即0xc0。 可以看出两个编码的各位正好相反。如下图。 MW 引脚图 共阴极 *5V 共阳取 g f vpM a ti e d COM c
共阴扱共阳极 共阳极的数码管0~f的段编码是这样的： unsigned char code table[]={ // 共阳极0~f 数码管编码0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,//0~3 0x99,0x92,0x82,0xf8,//4~7 0x80,0x90,0x88,0x83,//8~b 0xc6,0xa1,0x86,0x8e //c~f }; 共阴极的数码管0~f的段编码是这样的: un sig ned char code table[]={// 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71 }; 共阴极0~f数码管编码 //0~3 //4~7 //8~b //c~f Qa
LED数码管结构与工作原理 LED数码管的结构与工作原理 LED数码管(LED Segment Displays)是由8个发光二极管构成。按照一定的图形及排列封转在一起的显示器件。其中7个LED构成7笔字形，1个LED构成小数点(固有时成为八段数码管)LED数码管有两大类，一类是共阴极接法，另一类是共阳极接法，共阴极就是7段的显示字码共用一个电源的负极，是高电平点亮，共阳极就是7段的显示字码共用一个电源的正极，是低电平点亮。只要控制其中各段LED的亮灭即可显示相应的数字、字母或符号。 数码管位数有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等(及数码管的位数)，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。图2是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。颜色有红，绿，蓝，黄等几种。LED数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。 图1 这是一个7段两位带小数点 10引脚的LED数码管 图2 引脚定义 2位数码管实物图
图3 引脚示意图 每一笔划都是对应一个字母表示， DP是小数点. 要是数码管显示数字，有两个条件:1、是要在VT端(3/8脚)加正电源;2、要使(a,b,c,d,e,f,g,dp)端接低电平或“0”电平。这样才能显示的。 共阳极LED数码管的内部结构原理图图4: 图4 共阳极LED数码管的内部结构原理图 共阴极LED数码管的内部结构原理图: 图5 共阴极LED数码管的内部结构原理图 表1.1 显示数字对应的二进制电平信号
七段数码管显示设计报告 目录 一、设计任务 二、题目分析与整体构思 三、硬件电路设计 四、程序设计 五、心得体会
一．设计任务 数码的显示方式一般有三种：第一种是字型重叠式；第二种是分段式；第三种是点阵式。目前以分段式应用最为普遍，主要器件是七段发光二极管（LED）显示器。它可分为两种，一是共阳极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上），另一是共阴极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上，使用时公共点接地）。 数码管动态扫描显示，是将所用数码管的相同段（a～g 和p）并联在一起，通过选位通 信号分时控制各个数码管的公共端，循环依次点亮各个数码管。当切换速度足够快时，由于人眼的“视觉暂留”现象，视觉效果将是数码管同时显示。 根据七段数码管的显示原理，设计一个带复位的七段数码管循环扫描程序，本程序需要着重实现两部分： 1. 显示数据的设置：程序设定4 位数码管从左至右分别显示1、2、3、4； 2. 动态扫描：实现动态扫描时序。 利用EXCD-1 开发板实现七段数码管的显示设计，使用EXCD-1 开发板的数码管为四位共阴极数码管，每一位的共阴极7 段数码管由7 个发光LED 组成，7 个发光LED 的阴极连接在一起，阳极分别连接至FPGA相应引脚。四位数码管与FPGA 之间通过8 位拨码开关（JP1）进行连接。 二．题目分析与整体构思 使用EXCD-1 开发板的数码管为四位共阴极数码管，每一位的共阴极7 段数码管由7 个发光LED 组成，呈“”字状，7 个发光LED 的阴极连接在一起，阳极分别连接至FPGA 相应引脚。SEG_SEL1、SEG_SEL2、SEG_SEL3 和SEG_SEL4 为四位7 段数码管的位选择端。当其值为“1”时，相应的7 段数码管被选通。当输入到7 段数码管SEG_A~ SEG_G 和SEG_DP 管脚的数据为高电平时，该管脚对应的段变亮，当输入到7 段数码管 SEG_A~SEG_G 和SEG_DP 管脚的数据为低电平时，该管脚对应的段变灭。该四位数码管与FPGA 之间通过8 位拨码开关（JP1）进行连接，当DIP 开关全部拨到上方时（板上标示为：7SEGLED），FPGA 的相应IO 引脚和四位7 段数码管连接，7 段数码管可以正常工作；当DIP 开关全部拨到下方时（板上标示为：EXPORT5），FPGA 的相应IO引脚与7 段数码管断开，相应的FPGA 引脚用于外部IO 扩展。 注意：无论拨码开关断开与否，FPGA 的相应IO 引脚都是与外部扩展接口连接的，所 以当正常使用数码管时，不允许在该外部扩展接口上安装任何功能模块板。 数码管选通控制信号分别对应4 个数码管的公共端，当某一位选通控制信号为高电平时，其对应的数码管被点亮，因此通过控制选通信号就可以控制数码管循环依次点亮。一个数码管稳定显示要求的切换频率要大于50Hz，那么4 个数码管则需要50×4＝200Hz 以上的切换频率才能看到不闪烁并且持续稳定显示的字符。 三．硬件电路设计 设计结构图如下：
目录 1. 设计目的与要求..................................................... - 1 - 1.1 设计目的...................................................... - 1 - 1.2 设计环境...................................................... - 1 - 1.3 设计要求...................................................... - 1 - 2. 设计的方案与基本原理............................................... - 2 - 2.1 6 位 8 段数码管工作原理....................................... - 2 - 2.2 实验箱上 SPCE061A控制 6 位 8 段数码管的显示................... - 3 - 2.3 动态显示原理.................................................. - 4 - 2.4 unSP IDE2.0.0 简介............................................ - 6 - 2.5 系统硬件连接.................................................. - 7 - 3. 程序设计........................................................... - 8 - 3.1主程序......................................................... - 8 - 3.2 中断服务程序.................................................. - 9 - 4.调试............................................................... - 12 - 4.1 实验步骤..................................................... - 12 - 4.2 调试结果..................................................... - 12 - 5.总结............................................................... - 14 - 6.参考资料........................................................... - 15 - 附录设计程序汇总.................................................... - 16 -
八位七段数码管动态显示电路的设计 一、实验目的 1、了解数码管的工作原理。 2、学习七段数码管显示译码器的设计。 3、学习VHDL的CASE语句及多层次设计方法。 二、实验原理 七段数码管是电子开发过程中常用的输出显示设备。在实验系统中使用的是两个四位一体、共阴极型七段数码管。其单个静态数码管如下图4-4-1所示。 图4-1 静态七段数码管 由于七段数码管公共端连接到GND（共阴极型），当数码管的中的那一个段被输入高电平，则相应的这一段被点亮。反之则不亮。共阳极性的数码管与之相么。四位一体的七段数码管在单个静态数码管的基础上加入了用于选择哪一位数码管的位选信号端口。八个数码管的a、b、c、d、e、f、g、h、dp都连在了一起，8个数码管分别由各自的位选信号来控制，被选通的数码管显示数据，其余关闭。 三、实验内容 本实验要求完成的任务是在时钟信号的作用下，通过输入的键值在数码管上显示相应的键值。在实验中时，数字时钟选择1024HZ作为扫描时钟，用四个拨动开关做为输入，当四个拨动开关置为一个二进制数时，在数码管上显示其十六进制的值。 四、实验步骤 1、打开QUARTUSII软件，新建一个工程。 2、建完工程之后，再新建一个VHDL File，打开VHDL编辑器对话框。 3、按照实验原理和自己的想法，在VHDL编辑窗口编写VHDL程序，用户可参照光 盘中提供的示例程序。 4、编写完VHDL程序后，保存起来。方法同实验一。
5、对自己编写的VHDL程序进行编译并仿真，对程序的错误进行修改。 6、编译仿真无误后，根据用户自己的要求进行管脚分配。分配完成后，再进行全编译 一次，以使管脚分配生效。 7、根据实验内容用实验导线将上面管脚分配的FPGA管脚与对应的模块连接起来。 如果是调用的本书提供的VHDL代码，则实验连线如下： CLK：FPGA时钟信号，接数字时钟CLOCK3，并将这组时钟设为1024HZ。 KEY[3..0]：数码管显示输入信号，分别接拨动开关的S4，S3，S2，S1。 LEDAG[6..0]：数码管显示信号，接数码管的G、F、E、D、C、B、A。 SEL[2..0]：数码管的位选信号，接数码管的SEL2、SEL1、SEL0。 8、用下载电缆通过JTAG口将对应的sof文件加载到FPGA中。观察实验结果是否与 自己的编程思想一致。 五、实验现象与结果 以设计的参考示例为例，当设计文件加载到目标器件后，将数字信号源模块的时钟选择为1464HZ，拨动四位拨动开关，使其为一个数值，则八个数码管均显示拨动开关所表示的十六进制的值。
[转]7段数码管管脚顺序及译码驱动集成电路74LS47，48 7段数码管管脚顺序及译码驱动集成电路74LS47，48 这里介绍一下7段数码管见下图7段数码管又分共阴和共阳两种显示方式。如果把7段数码管的每一段都等效成发光二极管的正负两个极，那共阴就是把abcdefg 这7个发光二极管的负极连接在一起并接地；它们的7个正极接到7段译码驱动电路74LS48的相对应的驱动端上（也是abcdefg）！此时若显示数字1，那么译码驱动电路输出段bc为高电平，其他段扫描输出端为低电平，以此类推。如果7段数码管是共阳显示电路，那就需要选用74LS47译码驱动集成电路。共阳就是把abcdefg的7个发光二极管的正极连接在一起并接到5V电源上，其余的7个负极接到74LS47相应的abcdefg输出端上。无论共阴共阳7段显示电路，都需要加限流电阻，否则通电后就把7段译码管烧坏了！限流电阻的选取是：5V电源电压减去发光二极管的工作电压除上10ma到15ma得数即为限流电阻的值。发光二极管的工作电压一般在1.8V--2.2V，为计算方便，通常选2V即可！发光二极管的工作电流选取在10-20ma，电流选小了，7段数码管不太亮，选大了工作时间长了发光管易烧坏！对于大功率7段数码管可根据实际情况来选取限流电阻及电阻的瓦数！74ls48引脚图管脚功能表 74LS48芯片是一种常用的七段数码管译码器驱动器，常用在各种数字电路和单片机系统的显示系统中，下面我就给大家介绍一下这个元件的一些参数与应用技术等资料。74ls48引脚功能表—七段译码驱动器功能表http://www.51hei. com/chip/312.html74LS47引脚图管脚功能表：
驱动大尺寸数码管的方法与电路 相信大家都见过数码管，数码管上面有abcdefg七个笔画，构成一个“日”字，一般还有一个小数点dp。 数码管的外形有不同的大小，其度量标准是其中“日”字的高度，单位一般都是英寸。 市场上数码管的尺寸范围一般为0.25~8 英寸。 图片链接：https://www.doczj.com/doc/1212593178.html,/%D7%F6%B6%F8%C2%DB%B5%C0/album/驱动大尺寸数码管 在实验室中，常见的数码管是0.5 英寸的，它的高和宽分别为0.7 英寸和0.5 英寸。 这种数码管，每个笔画的内部，仅仅含有一个LED，驱动一个笔画，和驱动一个普通的发光二极管无异。 在大厅或者户外，就要使用大尺寸的数码管。 做而论道用过最大的数码管是8 英寸的。 8 英寸数码管中的每个笔画内部，都含有8 个LED，它们之间是两两并联后再串联；小数点dp的内部，仅仅用了两个LED 进行串联。
8 英寸共阳数码管内部的简图如下： 8 英寸数码管也有多种颜色，一般的工作参数如下： 每个笔段的导通电压约为8~10V；静态电流10~15mA；动态时，1/8动态扫描时，平均电流为8~10mA，峰值电流60~80mA。 小数点的电压、电流酌减，视亮度均衡情况而定。 要想驱动8 英寸数码管，显然不能用单片机本身的+5V电源，通常都是使用+12V。 想要驱动+12V的共阳数码管，电路设计，就是一个典型的电子线路方面的问题。 很多搞单片机的，编编软件还可以，设计电路时，明显暴露出不足。 很多搞电子的，并不明白单片机有高电平的输出能力问题，设计的电路结构，以及限流电阻、上拉电阻都不尽合理，呵呵 下面说说做而论道的设计思路。 对于+12V 到数码管之间的通断控制，显然应该用PNP 型的晶体管，用8550 最好。 为了控制8550 的截止与饱和，在其基极约要有+12V 的电压才行，单片机最大只能输出+5V，这就需要有电平转换电路。 +5V 到+12V 的转换，方法很多了： 可以使用NPN 型的晶体管，用8050 就可以； 可以使用集成电路74LS07，它是六同相OC输出的驱动门电路，输出端最大可以外接+30V；可以使用集成电路ULN2803（或ULN2003），它是八（七）反相OC输出的驱动门电路。这几种电路，做而论道都进行过实验和应用，都是成功的，安全性、可靠性均为100%。 下面看一段网络对话，即可看到大尺寸数码管的驱动电路与应用效果。 ===============================================
4.4 显示模块 4.4.1 7段数码管的结构与工作原理 7段数码管一般由8个发光二极管组成，其中由7个细长的发光二极管组成 数字显示，另外一个圆形的发光二极管显示小数点。 当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画发光。控制相应的二极管导通，就能显示出各种字符，尽管显示的字符形状有些失真，能显示的数符数量也有限，但其控制简单，使有也方便。发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极数码管，阴极连在一起的称为共阴极数码管，如图4.9所示。 4.4.2 7段数码管驱动方法 发光二极管（LED 是一种由磷化镓（GaP ）等半导体材料制成的，能直接将电能转变成光能的发光显示器件。当其内部有一一电流通过时，它就会发光。 7段数码管每段的驱动电流和其他单个LED 发光二极管一样，一般为5～10mA ；正向电压随发光材料不同表现为1.8~2.5V 不等。 7段数码管的显示方法可分为静态显示与动态显示，下面分别介绍。 （1） 静太显示 所谓静态显示，就是当显示某一字符时，相应段的发光二极管恒定地寻能可截止。这种显示方法为每一们都需要有一个8位输出口控制。对于51单片机，可以在并行口上扩展多片锁存74LS573作为静态显示器接口。 静态显示器的优点是显示稳定，在发光二极管导通电注一定的情况下显示器的亮度高，控制系统在运行过程中，仅仅在需要更新显示内容时，CPU 才执行一次显示更新子程序，这样大大节省了CPU 的时间，提高了CPU 的工作效率；缺点是位数较多时，所需I/O 口太多，硬件开销太大，因此常采用另外一种显示方式——动态显示。
（2）动态显示 所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮各位显示器（扫描），对于显示器的每一位而言，每隔一段时间点亮一次。虽然在同一时刻只有一位显示器在工作（点亮），但利用人眼的视觉暂留效应和发光二极管熄 灭时的余辉效应，看到的却是多个字符“同时”显示。显示器亮度既与点亮时的导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。调整电流和时间参烽，可实现亮度较高较稳定的显示。若显示器的位数不大于8位，则控制显示器公共极电位只需一个8位I/O 口（称为扫描口或字位口），控制各位LED 显示器所显示的字形也需要一个8位口（称为数据口或字形口）。 动态显示器的优点是节省硬件资源，成本较低，但在控制系统运行过程中，要保证显示器正常显示，CPU 必须每隔一段时间执行一次显示子程序，这占用了CPU 的大量时间，降低了CPU 工作效率，同时显示亮度较静态显示器低。 综合以上考虑，由于温度显示为精确到小数点后两位，故只需4个数码管，又考虑到CPU 工作效率与电源效率，本毕业设计采用静态显示。为共阳极显示。 4.4.3 硬件编码 动74LS47是一款BCD 码转揣为7段输出的集成电路芯片，利用它可以直接驱动共阳 极的7段数码管。它的引脚分部和真值表分别下图。
细说多位数码管的驱动方法 我们在制作项目时,会遇到多位数码管的显示问题.如何尽量减少硬件的使用数量和加快全部显示一轮的时间,是需要精心规划与安排的. 例如: 做万年历,就有年月日,时分,星期等内容需要显示,数码管数量多达 13 位以上.如果再带上秒,温度,农历什么的,位数就更多了. 例如: 做多功能电力仪表,显示位数也往往多达十几位以上. 尽管有专门用于这种多位显示的专门芯片可供选择,但是,往往一只这种芯片成本可能比使用的单片机本身还要高!例如市场上的 CH451 等 ,高达 6～8 元呢! 于是,可以考虑串行到并行的一些芯片,例如 HC164,HC595 等等,驱动也仅仅就二线制,但是,这么一来,外挂芯片也不少. 还有,可以使用一些 4 线到 7 线的驱动芯片,例如:CD4511,74LS247,CD4543 等等,它们除了节省一些源驱动引脚之外,使用数量恐怕也让人头痛! 类似于 HC373,HC374,HC573,HC574 的芯片,可以减少很多源驱动引脚,但是,芯片使用数量仍然太多! 还有一个附带问题,许多仪器仪表,往往是主印刷版与前面的显示/按键板是分离的,有些商品仪表,主板到前面板的引线就多达几十根,无论 如何,都会让人感觉又乱有多又不可靠,生产调试等都增加了困难. 说了那么多,我们就是希望:使用尽量少的硬件芯片,尽量少的过渡引线,尽量短的显示周期时间,尽量低的元器件费用!----当然,需要保证可靠性不能降低! 我们举例说明: 一个 2 * 4 位的仪器显示电路,有 8 位数码管,完全依靠单片机本身的端口来驱动,就有 2 种方案考虑:
图 1 的方法需要使用 22 个单片机端口. 图 2 方法需要使用 16 个单片机端口. 图 2 全部数码管显示一次的时间比图 1 长一半时间. 从仪器 2 个板子分离的情况来看,图 1 从主板到前面显示板的引线就相当多了!图 2 虽然少了一些,但是,加上供电,按键等,数量也不算少,很可能还会有发光管指示灯什么的,需要考虑的麻烦事就更多了! 从单片机端口的使用数量来看,它也大大影响到单片机的封装选择,引脚不是越大越好的,对焊接,成本,调试等都会有影响. 如果芯片带有 RS232 硬件功能,当然可以考虑使用串行驱动,虽然不过分影响单片机分时工作的速率,但是,上面提到过,串行芯片的数量也 是相当可观的. 数码管这种显示还要保证每秒不能少于 50 次以上,否则会有显示闪烁的感觉! 针对上面提及的问题,这里推荐一种比较好的方法:就是增加一只廉价的单片机,专门负责显示,主功能单片机与显示用途单片机仅仅 2 根引线就可以正常传送信号,这么一来,带来的后果是利大于弊! 我们这么做,还会最大限度地节省 2 个分离印刷板的引线,节省印刷板的布线难度,减少主单片机的引脚数量,加快系统的运行速率.对显示 用途的单片机的内部资源没有什么要求,完全可以使用最普通功能的单片机来担任显示任务! 这样就需要解决 2 个单片机之间的通信问题,这完全可以借鉴现成的一些 2 线制串行通信方式方法.也可以根据自己的情况自定义自己的 通信方法. 通常,主单片机只要保证每秒时间给显示单片机送入 4 次以上的数据,那么,对数码管显示的实时性来说就已经足够了!----当然,你就是增 加一倍二倍的传送次数,对主单片机来说,也是可以非常轻易做到了!因为,它犯不上去操心每秒显示 50 次以上的工作量了! 而对于显示单片机来说,则要求保证每秒时间内,完成全部数码管的 50 次以上的分时扫描显示..... 而对于显示单片机来说,则要求保证每秒时间内,完成全部数码管的 50 次以上的分时扫描显示..... 下面通过一个具体例子来说明. 图3 电路使用 SN8P2624 芯片,它与 EM78P447,PIC16C57 等芯片引脚排列兼容!而且价格低廉. 图3 电路除了预留 2 个端口作为数据通信之外,其余全部端口都用于数码管的显示.可以驱动 2*6 位数码管.笔段使用并行方式驱动,速度是最快的!
LED数码管的结构及工作原理 LED数码管（LED Segment Displays）是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。LED数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点，还有一种是类似于3位“+1”型。位数有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等....，LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。图2是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。颜色有红，绿，蓝，黄等几种。LED数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。下面将介绍常用LED数码管内部引脚图。 图1 这是一个7段两位带小数点10引脚的LED数码管 图2 引脚定义
每一笔划都是对应一个字母表示 DP 是小数点. 数码管分为共阳极的LED 数码管、共阴极的LED 数码管两种。下图例举的是共阳极的LED 数码管，共阳就是7段的显示字码共用一个电源的正。led 数码管原理图示意： 图3 引脚示意图 从上图可以看出，要是数码管显示数字，有两个条件：1、是要在VT 端（3/8脚）加正电源；2、要使（a,b,c,d,e,f,g,dp)端接低电平或“0”电平。这样才能显示的。 共阳极LED 数码管的内部结构原理图图4： 图4 共阳极LED 数码管的内部结构原理图 a b c d e f g dp
共阴极LED数码管的内部结构原理图： a b c d e f g dp 图5 共阴极LED数码管的内部结构原理图 表1.1 显示数字对应的二进制电平信号 LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数位，因此根据LED数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。 A、静态显示驱动：
L E D数码管结构及工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
LED数码管的结构及工作原理 沈红卫 LED数码管（LED Segment Displays）是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。LED数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点，还有一种是类似于3位“+1”型。位数有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等....，LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。图2是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。颜色有红，绿，蓝，黄等几种。LED数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。下面将介绍常用LED数码管内部引脚图。 图1 这是一个7段两位带小数点 10引脚的LED数码管 图2 引脚定义 每一笔划都是对应一个字母表示 DP是小数点. 数码管分为共阳极的LED数码管、共阴极的LED数码管两种。下图例举的是共阳极的LED数码管，共阳就是7段的显示字码共用一个电源的正。led 数码管原理图示意：
图3 引脚示意图 从上图可以看出，要是数码管显示数字，有两个条件：1、是要在VT端（3/8脚）加正电源；2、要使（a,b,c,d,e,f,g,dp)端接低电平或“0”电平。这样才能显示的。 共阳极LED数码管的内部结构原理图图4： 图4 共阳极LED数码管的内部结构原理图共阴极LED数码管的内部结构原理图： 图5 共阴极LED数码管的内部结构原理图
数码管的使用方法 一、工作原理 数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。能显示4位数字的叫四位数码管，当然也有多位和只有一位的数码管，他们的电气原理相同。数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。
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二、电气特性 单位数码管有十个管脚，其中有8根是用来点亮a,b,c,d,e,f,dp 共8个发光二极管（原理中有介绍），3，8两个管脚为公共COM脚，它们相连通且作用相同，可接任意一根。为了更清楚介绍，贴图如下:
锁存器是一种对脉冲电平敏感的存储单元电路，它们可以在特定输入脉冲电平作用下改变状态。锁存，就是把信号暂存以维持某种电平状态。锁存器的最主要作用是缓存，其次完成高速的控制其与慢速的外设的不同步问题，再其次是解决驱动的问题，最后是解决一个 I/O 口既能输出也能输入的问题。 锁存器就是把当前的状态锁存起来，使CPU送出的数据在接口电路的输出端保持一段时间锁存后状态不再发生变化，直到解除锁定。还有些芯片具有锁存器，比如芯片74LS244就具有锁存的功能，它可以通过把一个引脚置高后，输出就会保持现有的状态，直到把该引脚清0后才能继续变化。 在LED和数码管显示方面，要维持一个数据的显示，往往要持续的快速的刷新。尤其是在四段八位数码管等这些要选通的显示设备上。在人类能够接受的刷新频率之内，大概每三十毫秒就要刷新一次，这就大大占用了处理器的处理时间，消耗了处理器的处理能力，还浪费了处理器的功耗。 锁存器的使用可以大大的缓解处理器在这方面的压力。当处理器把数据传输到锁存器并将其锁存后，锁存器的输出引脚便会一直保持数据状态直到下一次锁存新的数据为止。这样在数码管的显示内容不变之前，处理器的处理时间和IO 引脚便可以释放。可以看出，处理器处理的时间仅限于显示内容发生变化的时候，这在整个显示时间上只是非常少的一个部分。而处理器在处理完后可以有更多的时间来执行其他的任务。这就是锁存器在LED和数码管显示方面的作用:节省了宝贵的MCU时间。 按发光二极管单元连接方式可分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管，共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管，共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。 数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。 静态显示驱动 静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多。如驱动5 个数码管静态显示则需要5×8=40根I/O端口来驱动，而一个89S51单片机可用的I/O端口才32个呢，实际应用时可增加译码驱动器进行驱动。 动态显示驱动 数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是哪个
4位7段数码管驱动电路 图1 开发板电路原理图 信号说明
1. iRST_N（异步复位） 当iRST_N信号为低时，Seg7_Driver模块中的所有寄存器异步复位为初值。 2. iCLK 模块的输入时钟40MHz。 3. iSeg_Val[15:0] 7段数码管输入二进制值，0x0~0xF iSeg_Val[15:12]，左侧第一位7段数码管的值。 iSeg_Val[11: 8]，左侧第两位7段数码管的值。 iSeg_Val[ 7: 4]，左侧第三位7段数码管的值。 iSeg_Val[ 3: 0]，左侧第四位7段数码管的值。 4. iDot_Val[3:0] 各位7段数码管小数点的显示，值为1表示显示小数点，0表示不显示小数点。 iDot_Val[3]，左侧第一位7段数码管的小数点。 iDot_Val[2]，左侧第两位7段数码管的小数点。 iDot_Val[1]，左侧第三位7段数码管的小数点。 iDot_Val[0]，左侧第四位7段数码管的小数点。 5. oDisplay[7:0] 7段数码管的数据信号。4位7段数码管共用数据信号。7段数码管为共阳极连接，各段数据线为0时，对应段发光。 6. oDis_En[3:0] 各位7段数码管的使能信号，低有效。
oDis_En[3]，左侧第一位7段数码管的使能信号。 oDis_En[2]，左侧第两位7段数码管的使能信号。 oDis_En[1]，左侧第三位7段数码管的使能信号。 oDis_En[0]，左侧第四位7段数码管的使能信号。 建议的分块： 将整个驱动电路分成Seg7_Ctrl模块与Seg7_Hex2seg模块 Seg7_Ctrl模块负责产生数码管动态显示的控制信号oDis_En的时序 Seg7_Hex2Seg模块负责将二进制值转换成数据码管显示的数据值，包括小数点的值。 注意点： 1. 动态显示过程是利用人眼的视觉残留现象来实现的，应选择适当的数码管扫描频率。可先 选择数码管的扫描显示的刷新率为125Hz（8ms），即每位数码管用2ms。 2. 完成基本功能后，可实验改变刷新率，观察数码管显示的效果，并思考原因。 3. 如果要使得数码管能够显示,A,b,C,n,o等其他字符，模块应该作怎样的修改？
BCD七段数码管显示译码器电路 7段数码管又分共阴和共阳两种显示方式。如果把7段数码管的每一段都等效成发光二极管的正负两个极，那共阴就是把abcdefg这7个发光二极管的负极连接在一起并接地；它们的7个正极接到7段译码驱动电路74LS48的相对应的驱动端上（也是abcdefg）！此时若显示数字1，那么译码驱动电路输出段bc为高电平，其他段扫描输出端为低电平，以此类推。如果7段数码管是共阳显示电路，那就需要选用74LS47译码驱动集成电路。共阳就是把abcdefg的7个发光二极管的正极连接在一起并接到5V电源上，其余的7个负极接到74LS47相应的abcdefg输出端上。无论共阴共阳7段显示电路，都需要加限流电阻，否则通电后就把7段译码管烧坏了！限流电阻的选取是：5V电源电压减去发光二极管的工作电压除上10ma到15ma得数即为限流电阻的值。发光二极管的工作电压一般在1.8V--2.2V，为计算方便，通常选2V即可！发光二极管的工作电流选取在10-20ma，电流选小了，7段数码管不太亮，选大了工作时间长了发光管易烧坏！对于大功率7段数码管可根据实际情况来选取限流电阻及电阻的瓦数！ 发光二极管(LED)由特殊的半导体材料砷化镓、磷砷化镓等制成，可以单独使用，也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件(半导体显示器)。分段式显示器(LED数码管)由7条线段围成8型，每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光，有红、黄、绿等色。只要按规律控制各发光段的亮、灭，就可以显示各种字形或符号。图4 - 17(a)是共阴式LED数码管的原理图，图4-17(b)是其表示符号。使用时，公共阴极接地，7个阳极a~g由相应的BCD七段译码器来驱动(控制)，如图4 - 17(c)所示。 BCD七段译码器的输入是一位BCD码(以D、C、B、A表示)，输出是数码管各段的驱动信号(以F a~F g表示)，也称4—7译码器。若用它驱动共阴LED数码管，则输出应为高有效，即输出为高(1)时，相应显示段发光。例如，当输入8421码DCBA=0100时，应显示，即要求同时点亮b、c、f、g段，熄灭a、d、e段，故译码器的输出应为F a~F g=0110011，这也是一组代码，常称为段码。同理，根据组成0~9这10个字形的要求可以列出8421BCD七段译码器的真值表，见表4 - 12(未用码组省略)。
数码管的驱动原理 所谓共阳共阴，是针对数码管的公共脚而言的。一个1位典型的数码管，一般有10个脚，8个段码（7段加1个小数点），剩下两个脚接在一起。各个段码实际上是一个发光二极管，既然是发光二极管，就有正负极。所谓共阳，也就是说公共脚是正极（阳极），所有的段码实际上是负极，当某一个或某几个段码位接低电平，公共脚接高电平时，对应的段码位就能点亮，进而组合形成我们看到的数字或字母。共阴刚好相反，也就是公共脚是负极（阴极），段码位是阳极，当公共脚接地，段码位接高电平时，对应段码位点亮。 1位数码管是这样，更多位的数码管也基本跟这个原理类似。 共阴共阳与电路接线密切相关，决定了驱动电路的接法，因此在电路设计前要考虑好数码管的类型，否则就不能实现显示的效果了。 驱动共阴数码管一般用PNP，共阳的用NPN 图一低电平有效，图二高电平有效
现在让我们用实验板上的两个数码管来做一个循环显示00～99数字的实验，先来完成必要的硬件部分， 数码管有共阴和共阳的区分，单片机都可以进行驱动，但是驱动的方法却不同，并且相应的0～9的显示代码也正好相反。 首先我们来介绍两位共阳数码管的单片机驱动方法，电路如下图： 网友可以看到：P2.6和P2.7端口分别控制数码管的十位和个位的供电，当相应的端口变成低电平时，驱动相应的三极管会导通，+5V通过IN4148二极管和驱动三极管给数码管相应的位供电，这时只要P0口送出数字的显示代码，数码管就能正常显示数字。 因为要显示两位不同的数字，所以必须用动态扫描的方法来实现，就是先个位显示1 毫秒，再十位显示1毫秒，不断循环，这样只要扫描时间小于1/50秒，就会因为人眼的视觉残留效应，看到两位不同的数字稳定显示。 下面我们再介绍一种共阴数码管的单片机驱动方法，电路如下图： 网友可以看到：+5V通过1K的排阻直接给数码管的8个段位供电，P2.6和P2.7端口分别控制数码管的十位和个位的供电，当相应的端口变成低电平时，相应的位可以吸入电流。单片机的P0口输出的数据相当于将数码管不要显示的数字段对地短路，这样数码管就会显示需要的数字。
51单片机并行口驱动LED数码管显示电路及程序 介绍利用51单片机的一个并行口实现多个LED数码管显示的方法，给出了利用此方法设计的多路LED显示系统的硬件电路结构原理图和软件程序流程，同时给出了采用51汇编语言编写程序。 1 硬件电路 多位LED显示时，常将所有位的段选线并联在一起，由一个8位I／O口控制，而共阴极点或共阳极点分别由另一个8位I／O口控制；也可采用并行扩展口构成显示电路，通常，需要扩展器件管脚的较多，价格较高。本文将介绍一种利用单片机的一个并行I／O口实现多个LED显示的简单方法，图1所示是该电路的硬件原理图。其中，74LS138是3线－8线译码器，74LS164是8位并行输出门控串行输入移位寄存器，LED采用L05F型共阴极数码管。 显示时，其显示数据以串行方式从89C52的P12口输出送往移位寄存器74LS164的A、B 端，然后将变成的并行数据从输出端Q0～Q7输出，以控制开关管WT1～WT8的集电极，然后再将输出的LED段选码同时送往数码管LED1～LED8。位选码由89C52的P14～P16口输出并经译码器74LS138送往开关管Y1～Y8的基极，以对数码管LED1～LED8进行位选控制，这样，8个数码管便以100ms的时间间隔轮流显示。由于人眼的残留效应，这8个数码管看上去几乎是同时显示。
<51单片机并行口驱动LED数码管显示电路> 2 软件编程 该系统的软件编程采用MCS－51系列单片机汇编语言完成，并把显示程序作为一个子程序，从而使主程序对其进行方便的调用。图2所示是其流程图。具体的程序代码如下：
<51单片机并行口驱动LED数码管显示程序>
EDA 实验报告 实验名称： 7段数码管控制接口学院：信息工程学院 专业： 11级电子信息工程2班年级、班： 2009级2班 学生姓名：王璐 指导教师：郭华 2014 年 6 月24 日
7段数码管控制接口 一、实验要求。 用设计一个共阴7 段数码管控制接口，要求：在时钟信号的控制下，使 6 位数码管动态刷新显示0—F，其中位选信号为8-3 编码器编码输出。 二、实验内容。 在实验仪器中，8 位7 段数码显示的驱动电路已经做好，并且其位选信（SEL[7..0]）为一3-8 译码器的输出，所以我们在设计7 段数码管控制接口时，其位选信号输出必须经8-3编码。 显示控制器的引脚图如图40-1： 图1 图中CP 为时钟输入端，SEGOUT[7..0]为段驱动输出；SELOUT[2..0]为位选信号输出；NUMOUT[3..0]为当前显示的数据输出。 图40-2 7段显示控制器仿真波形图 从图40-2可以看出，6位数码管是轮流点亮的，我们以NUMOUT=1 这段波形为参考：当SELOUT为000时，点亮第一位显示器，显示的数字为1，同时，NUMOUT 输出的数据也为“0001”。同理，当SELOUT 为001 时，点亮第二位显示器，显示数字为1，直到 6 位显示器全都显示完毕，等待进入下一个数字的显示。 同时，还有一个问题不可忽视，位扫描信号的频率至少需要多少以上，才能使显示器不闪烁？简单的说，只要扫描频率超过眼睛的视觉暂留频率24HZ以上就可以达到点亮单个显示，却能享有6个同时显示的视觉效果，而且显示也不闪烁。当我们输入频率为5MHZ时，我们通过加法计数器来产生一个约300HZ 的信号，并且由它来产生位选信号，请参考下面程序段：
https://www.doczj.com/doc/1212593178.html,/txz01/blog 怎样用单片机驱动LED数码管显示 怎样用单片机驱动LED数码管显示 片机驱动LED数码管有很多方法，按显示方式分，有静态显示和动态（扫描）显示，按译码方 式可分硬件译码和软件译码之分。 静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能，单片机将所要显示的数据，显示数据稳定，占用很少的CPU时间。动态显示需要CPU时刻对显示器件进行数据刷新，显示数据有闪烁感， 占用的CPU时间多。 这两种显示方式各有利弊；静态显示虽然数据稳定，占用很少的CPU时间，但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路，使用的硬件较多； 动态显示虽然有闪烁感，占用的CPU时间多，但使用的硬件少，能节省线路板空间。 硬件译码就是显示的段码完全由硬件完成，CPU只要送出标准的BCD码即可，硬件接线有一定标准。软件译码是用软件来完成硬件的功能，硬件简单，接线灵活，显示段码完全由软件来 处理，是目前常用的显示驱动方式。 比较常用的显示驱动芯片有：74LS164 , CD4094+ULN2003(2803) ,74HC595+ULN2003(28 03) , TPIC6B595,AMT9095B, AMT9595等许多。 另外，市场上还有一些专用的LED扫描驱动显示模块如MAX7219等，功能很强，价格稍高一些。下面是一个用74LS164驱动显示的例子和一个用4094扫描驱动显示的例子：
上例图中加了一个PNP型的三极管来控制数码管的电源，是因为164没有数据锁存端，数据在传送过程中，对输出端来说是透明的，这样，数据在传送过程中，数码管上有闪动现象，驱动的位数越多，闪动现象越明显。为了消除这种现象，在数据传送过程中，关闭三极管使数码管没电不显示，数据传送完后立刻使三极管导通，这样就实现锁存功能。这种办法可驱动十几个1 64显示而没有闪动现象。 这个例子是用4094做位选，用89C2051的P1口线做段驱动来扫描驱动9位数码管的显示。由于4094只有8个输出口线，其中第九位是用CPU口线直接进行位选的。9个LED的所有相同位置的段口线都接到一起，然后接到单片机的一个口线上，供八段，使用8条CPU口线。其软件的工作过程是这样的：要在LED上显示1--9位数，首先将1的段码送到P1口线上，然后向4094送位选数据01，使4094的Q1口线输出高电平，选中第一位数码管，使阳极得电，在第一位上就显示出1，重复上述过程，一直到第九位，然后不断重复这一过程，就实现了扫描显示。 protues元件库中英文对照表，对初学者找不到元件的很有用 元件名称中文名说明 7407 驱动门 1N914 二极管 74Ls00 与非门 74LS04 非门 74LS08 与门 74LS390 TTL 双十进制计数器 7SEG 4针BCD-LED 输出从0-9 对应于4根线的BCD码 7SEG 3-8译码器电路BCD-7SEG转换电路 ALTERNATOR 交流发电机