《单片机原理与应用》课件(21).ppt

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1、电子工程系刘颖项目六LED显示器与接口技术本项目学习目标：（1）制作一个LED显示的简易实时时钟；（2）熟悉LED七段数码显示器的结构及工作原理；（3）掌握单片机对LED静态显示和动态显示两种控制方法；（4）掌握单片机的计数显示控制原理。一、LED显示器『相关知识』LED俗称数码管,具有很友好的人机界面,设计简单、价格便宜，通过程序控制还可以拥有静态显示和动态显示两种功能。一般常用的有两类：数码管和点阵。数码管只能显示数字信息，而点阵可以显示更为复杂的文字和图像信息。数码管结构数码管由8个发光二极管构成，控制相应的二极管导通，就

2、能显示出各种字符。通过不同的组合可用来显示数字0～9，字符A～F、H、L、P、R、U、Y等符号及小数点“.”数码管的结构如图11-1所示。数码管又分为共阴极和共阳极两种类型，其结构分别如图11-1（a）和图11-1（b）所示。图11-1共阴极和共阳极两种类型的结构数码管工作原理数码管一般由8个发光二极管组成，包括了7个细长型的发光二极管和一个点状的发光二极管。分为a、b、c、d、e、f、g、h八段，其中h是小数点其他七个组成了一个“8”字通过控制具体的LED发光用来显示0到F十六个数字。数码管的内部LED分布和引脚如图11-1（

3、c）所示如图11-1所示，数码管一般有十个引脚，每一段LED对应一个引脚，另外一个引脚是连到一起的，八根之间互相连通属同一个引脚。数码管有共阳极和共阴极两种结构形式，如图11-1（a）、11-1(b)所示。共阴极数码管中8个发光二极管的阴极（二极管负端）连接在一起。通常，共阴极接低电平（一般接地），其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为高电平时，该端所连接的字符导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。数码管可以显示包括小数点的0到9十个数字和部分英文字母。为了获得不同的字符，数码管各段所加的电平是

4、不同的，编码也不一样。字符、笔划信息电平和编码关系如表11.1所示。字符笔画信息电平编码hgfedcba0001111113f100000110062010110115b3010011114f401100110665011011016d6011111017d700000111078011111117f表11.1a字符笔画信息电平编码hgfedcba90110011167a0111011177b011111007cc0011100139d010111105ee0111100179f0111000171·1000000080表11.

5、1b二、LED显示器和接口静态显示器静态显示是指数码管显示某一字符时，相应的发光二极管恒定导通或恒定截止。这种显示方式的各位数码管相互独立，公共端固定接地（共阴极）或接正电源（共阳极）。每个数码管的8个字段分别与8位I/O口输出的一位相连。I/O口只要有段码输出，相应字符就显示出来，并保持不变，直到I/O口输出新的段码。静态显示方式电路图静态显示器的优点:显示稳定显示器亮度高占用CPU的时间少静态显示器的缺点:需要I/O口较多只适合位数少的场合动态显示器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

6、，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。动态扫描显示就是用接口电路把所有数码管的笔画字段引脚（a~g和h）并联起来，且要做到相同的引脚连到一起。而每个数码管的公共极则受各自的I/0口控制。单片机向数码管输出数据的时候，所有的数码管都接收到相同的数据。而由公共极的电平高低来控制到底那个数码管显示输出的数据，单片机据此可控制任意数码管在任意时间显示任意数据。动态显示电路图动态显示器的优点:节省硬件资源成本较低显示器的缺点

7、:占用CPU大量时间显示亮度较静态显示器低静态显示和动态显示各有自己的优缺点,在一般的小型系统中，为了减低成本比较多采用动态显示的方法。任务一数码管静态显示任务要求共阴极数码管作为显示器件，P2口输出，数码管显示数字0，间隔一秒钟输出数字1，间隔一秒钟输出数字2，依次增1，显示完数字9后，再显示数字0。周而复始。任务分析：为了让共阴极LED数码管显示数字0~9，首先我们要知道段码.数字0~9对应的段码为:0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f.要达到一秒钟显示一个数字，

8、我们可以利用定时器0来完成一秒钟的延时。一秒钟时间一到，P2口送出相应的段码。原理图：任务二用74LS164实现静态显示任务要求：利用89C51串行口，和并行输出串行移位寄存器74LS164，扩展一位数码管，在数码显示器上循环显示0-9这10个数字。74LS16