LED显示器接口技术及实验.doc

《LED显示器接口技术及实验.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、LED显示器接口技术及实验在单片机系统中，经常用LED（发光二极管）数码显示器来显示单片机系统的工作状态、运算结果等各种信息，LED数码显示器是单片机与人对话的一种重要输出设备。16.1LED数码显示器的构造及特点图16-1是LED数码显示器的构造。它实际上是由8个发光二极管构成，其中7个发光二极管排列成“8”字形的笔画段，另一个发光二极管为圆点形状，安装在显示器的右下角作为小数点使用。通过发光二极管亮暗的不同组合，从而可显示出0~9的阿拉伯数字符号以及其它能由这些笔画段构成的各种字符。图16-1LED数码显示器的构造LED数码显示器的内部结构共有两种不同形式，一种是共

2、阳极显示器，其内部电路见图16-2，即8个发光二极管的正极全部连接在一起组成公共端，8个发光二极管的负极则各自独立引出。另一种是共阴极显示器，其内部电路见图16-3，即8个发光二极管的负极全部连接在一起组成公共端，8个发光二极管的正极则各自独立引出。图16-2共阳极显示器内部电路图16-3共阴极显示器内部电路LED数码显示器中的发光二极管共有两种连接方法：共阳极接法。把发光二极管的阳极连在一起，使用时公共阳极接+5V，这时阴极接低电平的段发光二极管就导通点亮，而接高电平的则不点亮。共阴极接法。把发光二极管的阴极连在一起，使用时公共阴极接地，这时阳极接高电平的段发光二极管

3、就导通点亮，而接低电平的则不点亮。驱动电路中的限流电阻R，通常根据LED的工作电流计算而得到，R=（Vcc-Vled）/Iled。式中，Vcc为电源电压（+5V），Vled为LED压降（一般取2V左右），Iled为工作电流（可取1~20mA）。R通常取数百欧姆。我们实验中使用的89C51单片机，其P0~P3口具有20mA的灌电流输出能力，因此可直接驱动共阳极的LED数码显示器。为了显示数字或符号，要为LED数码显示器提供代码，因为这些代码是为显示字形的，因此称之为字形代码。七段发光二极管，再加上一个小数点位，共计8位代码，由一个数据字节提供。各数据位的对应关系如下所示：

4、数据位D7D6D5D4D3D2D1D0显示段hgfedcbaLED数码显示器的字形（段）码表如下所示：显示字形字形码（共阳极）字形码（共阴极）0C0H3FH1F9H06H2A4H5BH3B0H4FH499H66H592H6DH682H7DH7F8H07H880H7FH990H6FHA88H77HB83H7CHCC6H39HDA1H5EHE86H79HF8EH71H熄灭FFH00H16.2LED数码显示器的显示方法在单片机应用系统中，LED数码显示器的显示方法有两种：静态显示法和动态扫描显示法。16.2.1静态显示法所谓静态显示，就是每一个显示器各笔画段都要独占具有锁存功

5、能的输出口线，CPU把欲显示的字形代码送到输出口上，就可以使显示器显示出所需的数字或符号，此后，即使CPU不再去访问它，显示的内容也不会消失（因为各笔画段接口具有锁存功能）。静态显示法的优点是显示程序十分简单，显示亮度大，由于CPU不必经常扫描显示器，所以节约了CPU的工作时间。但静态显示也有其缺点，主要是占用的I/O口线较多，硬件成本也较高。所以静态显示法常用在显示器数目较少的应用系统中。图16-4为静态显示示意图。图16-4中由74LS273（8D锁存器）作扩展输出口，输出控制信号由P2.0和/WR合成，当二者同时为0时，或门输出为0，将P0口数据锁存到74LS27

6、3中，口地址为FEEEH。输出口线的低4位和高4位分别接BCD-7段显示译码驱动器74LS47，它们驱动两位数码管作静态的连续显示。图16-4静态显示示意图16.2.2动态扫描显示法动态扫描显示是单片机应用系统中最常用的显示方式之一。它是把所有显示器的8个笔画段a~h的各同段名端互相并接在一起，并把它们接到字段输出口上。为了防止各个显示器同时显示相同的数字，各个显示器的公共端COM还要受到另一组信号控制，即把它们接到位输出口上。这样，对于一组LED数码显示器需要由两组信号来控制：一组是字段输出口输出的字形代码，用来控制显示的字形，称为段码；另一组是位输出口输出的控制信号

7、，用来选择第几位显示器工作，称为位码。在这两组信号的控制下，可以一位一位地轮流点亮各个显示器显示各自的数码，以实现动态扫描显示。在轮流点亮一遍的过程中，每位显示器点亮的时间则是极为短暂的（1~5mS）。由于LED具有余辉特性以及人眼视觉的惰性，尽管各位显示器实际上是分时断续地显示，但只要适当选取扫描频率，给人眼的视觉印象就会是在连续稳定地显示，并不察觉有闪烁现象。动态扫描显示由于各个数码管的字段线是并联使用的，因而大大简化了硬件线路。图16-5为动态显示示意图。图16-5动态显示示意图在实际的单片机系统中，LED显示程序都是作为一个子程序