[计算机硬件及网络]第5章系统扩展接口技术LED按键ppt课件.ppt

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1、5.4LED数码管及其显示驱动电路5.4.1简单显示驱动电路1.发光二极管发光二极管LED具有体积小、抗冲击和抗震性能好、可靠性高、寿命长、工作电压低、功耗小及响应速度快等优点，常用于显示系统的状态。将多个LED管芯组合在一起，可构成特定字符(文字或数码)的显示器件，如七段、八段LED数码管和点阵式LED显示器；将发光二极管和光敏三极管组合在一起，可构成光电耦合器件以及由此衍生出来的固态继电器。图6-10LED二极管伏安特性曲线由图6-10可以看出：(1)当外加正向电压小于0.9～1.1V时，LED不导通；当外加电压大于正向阈

2、值电压时，LED导通，同时发光。(2)LED导通后，伏安特性曲线变陡。(3)LED二极管反向击穿电压比普通二极管低，一般在5～10V之间。LED二极管的亮度与LED的材料、结构以及工作电流有关。LED发光二极管的工作电流一般控制在3～20mA之间，最大不超过50mA，否则会损坏发光二极管。表6-7LED正向压降与材料的关系2.LED发光二极管驱动电路LED工作电流较大，而MCS-51系列CPU的P1～P3口I/O引脚负载能力仅为四个TTL门电路，一般不能直接驱动LED发光二极管。LED通常用三极管或驱动IC芯片驱动，如图6-1

3、1所示。图6-11CPU与LED接口电路(a)、(b)、(d)低电平有效；(c)高电平有效5.4.2LED数码管及其显示驱动电路输入外设：键盘；输出外设：LED显示器、LCD显示器、打印机等。1.LED显示器的结构常用的LED显示器为8段（或7段，8段比7段多了一个小数点“dp”段）。有共阳极和共阴极两种。如图6-12所示。图6-12LED数码显示管(a)外观；(b)笔段及其对应引脚排列；(c)共阴LED数码管；(d)共阳LED数码管2.LED数码显示器驱动电路从LED数码管的结构可以看出，点亮不同笔段就可以显示出不同的字符。

4、例如笔段a、b、c、d、e、f被点亮时，就可以显示数字“0”；又如笔段a、b、c、d、g被点亮就显示数字“3”。为使LED显示不同的符号或数字，要为LED提供段码（或称字型码）。提供给LED显示器的段码（字型码）正好是一个字节（8段）。各段与字节中各位对应关系如下表。按上述格式，8段LED的段码如表所示。显示字符共阴极段码共阳极段码显示字符共阴极段码共阳极段码03FHC0Hc39HC6H106HF9Hd5EHA1H25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH466H99HP73H8CH56DH92HU3EHC1H6

5、7DH82HT31HCEH707HF8Hy6EH91H87FH80HH76H89H96FH90HL38HC7HA77FH88H“灭”00HFFHb7CH83H………LED段码（8段）表6-8七段LED数码管可以显示的字符N个LED显示块有N位位选线和8×N根段码线。段码线控制显示的字型，位选线控制该显示位的亮或暗。静态显示和动态显示两种显示方式。1）.LED静态显示驱动电路各位的公共端连接在一起（接地或+5V）。每位的段码线（a～dp）分别与一个8位的锁存器输出相连。显示字符一确定，相应锁存器的段码输出将维持不变，直到送入另一

6、个段码为止。显示的亮度高。4位静态LED显示器电路。该电路各位可独立显示。图6-13LED静态显示驱动电路(a)(1)图6-13(a)是一位的共阳LED静态显示驱动电路，P1口输出笔段代码，通过7407驱动LED数码管。该电路的优点是结构简单，直接利用P1口锁存器作笔段代码锁存器，缺点是占有了P1.0～P1.6七根I/O线。显示驱动程序如下：MOVDPTR，#LEDTAB；把笔段码表首地址；送DPTRMOVCA，@A+DPTR；取数字对应的笔段码，待；显示的数字存放在A累加器中MOVP1，A；取出的笔段码送P1口显示LEDTA

7、B：；笔段码表首地址DBC0H，0F9H，0A4H，...；笔段代码表图6-13LED静态显示驱动电路(b)(2)在图6-13(b)中，通过八上升沿D型触发器74LS273扩展输出口，分别作为LED1、LED2的笔段代码锁存器。根据74LS138译码条件，U3锁存脉冲接U2的1脚，因此LED1笔段码锁存器地址(也就是LED1数码管I/O口地址)为8000H；U4锁存脉冲接U2的4脚，因此LED2笔段码锁存器地址为8800H。　　显示驱动程序如下：MOVDPTR，#LEDTAB；笔段码表首地址送DPTRMOVCA，@A+DP

8、TR；取相应数字的笔段代码，；待显示的数字存放在A累加器中MOVDPTR，#8000H；LED1笔段码锁存器地址；送DPTRMOVX@DPTR，A；输出笔段码图6-13LED静态显示驱动电路(c)图6-13LED静态显示驱动电路(d)(3)如果LED数码管工作电流小于10mA