LED数码管的显示与驱动

七段LED字形码如下表所示。
Байду номын сангаас
2．LED点阵模块显示器
LED 点阵模块显示器是指由发光二极管排成一个 m×n 的 点阵，每个发光二极管构成点阵中的一个点。这种显示器显示 的字形逼真，能显示的字符比较多，但控制比较复杂。适用于 显示汉字、图形和表格，广泛应用于公共场合的信息发布。
3. LED的驱动接口
LED工作时需要一定的工作电流，才能正常发光。单个LED 实际上是一个压降为1.2～1.5V的发光二极管，流过LED的电流大 小决定了它的发光强度， R为限流电阻。适当减小限流电阻可以 增加LED的工作电流，使LED的显示效果更好。但工作电流过大， 会对驱动器件、LED造成损害。通常每个段笔画要串一个数百欧 姆的降压电阻。下图为单个LED的驱动接口电路。
2．笔段式LCD液晶显示器的驱动 在LCD的公共极（一路为背电极）加上恒定的交变方波信 号，通过控制段极的电压变化，在LCD两极间产生所需的零电 压或二倍幅值的交变电压，以达到 LCD亮、灭的控制。在笔段 式LCD的段电极与背电极间施加周期地改变极性的电压（通常 为4 V或5 V），可使该段呈黑色。
4．LED数码管的显示与驱动 LED 数码管显示器的工作方式：静态和动态两种 显示方式。 （1）静态显示方式 静态显示方式的各数码管在显示过程中持续得到 送显信号，与各数码管接口的 I/O 口线是专用的。其特 点是显示稳定，无闪烁，用元器件多，占 I/O 线多，无 须扫描。系统运行过程中，在需要更新显示内容时， CPU 才去执行显示更新子程序，节省 CPU 时间，提高 CPU的工作效率，编程简单。
程序如下：
DISPSER: DL0: ORG MOV MOV MOV MOV MOVC MOV JNB CLR DEC DJNZ RET DB DB · …… END 1000H R5, #03H R1, #7FH A, @R1 DPTR, #STAB A, @A+DPTR SBUF, A T1, $ T1 R1 R5, DL0 ; 显示3个字符 ; 7FH～7DH存放要显示的数据 ; 取出要显示的数据 ; 指向段数据表 ; 查表取字形数据 ; 送出数据，进行显示 ; 输出完否？ ; 输出完，清中断标志 ; 再取下一个数据 ; 循环3次 ; 返回 0C0H, 0F9H, 0A4H, 0B0H; 段数据表（共阳极） ……
说明:1、单片机WR引脚要与273的CLK连接 2、273的CLR引脚要与VCC连接
3、DPTR值不一定是7FFFh,用FFH可消除闪烁
6.2.2
LCD显示器及其接口
液晶显示器简称LCD（Liquid Crystal Diodes）是利用液晶 经过处理后能够改变光线传输方向的特性，达到显示字符或者 图形的目的。其特点是体积小、重量轻、功耗极低、显示内容 丰富等特点，在单片机应用系统中有着日益广泛的应用。 1．LCD的分类及特点 分类：笔段式和点阵式（可分为字符型和图像型）。
3．LCD显示模块LCM （Liquid Crystal Display Module）
在实际应用中，用户很少直接设计 LCD显示器驱动接口， 一般是直接使用专用的LCD显示驱动器和LCD显示模块LCM 。 LCM是把LCD 显示屏、背景光源、线路板和驱动集成电路 等部件构造成一个整体，作为一个独立部件使用。其特点是功 能较强、易于控制、接口简单，在单片机系统中应用较多。其 内部结构如下页图所示。 LCM一般带有内部显示RAM和字符发 生器，只要输入ASCII码就可以进行显示。
[例题] 利用在8051串行口扩展多片串行输入并行输出
的移位寄存器 74LS164作为静态显示器接口的方法，设 计 3 位静态显示器接口，并写出显示更新子程序，实现 将 7FH ～ 7DH 3 个单元的数值分别显示在 3 位 LED2 ～ LED0上。
解：接口电路如图下图所示。3个共阳极数码管的公共端均接 Vcc ，段码通过串行口，采用串 — 并转换原理，分别送出 3 个数码管的段码（先送出的段码字节在 LED2 数码管上显 示），图中的电阻值取100~500。
七段LED数码管显示器能够显示十进制或十六进制数字 及某些简单字符。但控制简单，使用方便，在单片机系统中 应用较多。其结构如下页图所示。
上图中的a～g七个笔划（段）及小数点dp均为发光二极管。 数码管显示器根据公共端的连接方式，可以分为共阴极数码管 （将所有发光二极管的阴极连在一起）和共阳极数码管（将所 有发光二极管的阳极连在一起）。 单片机系统扩展LED数码管时多用共阳LED。共阳数码管 每个段笔画是用低电平(“0”)点亮的,要求驱动功率很小；而共 阴数码管段笔画是用高电平(“0”)点亮的，要求驱动功率较大。 通常每个段笔画要串一个数百欧姆的降压电阻。
6.2 MCS-51单片机与显示器的接口技术
显示器用于实现单片机应用系统中的数据输出和状态的 反馈。单片机系统中常用的显示器有发光二极管、七段数码 显示器、液晶显示器等。
6.2.1
LED显示器及其接口
发光二极管简称 LED（Light Emitting Diode）。LED显 示器从外观可分为 “8”字形的七段数码管、米字形数码管、 点阵块、矩形平面显示器、数字笔划显示器等。 1．七段LED数码显示器
笔段式 LCD 显示器：类似于 LED 数码 管显示器。每个显示器的段电极包括a, b, c, d, e, f, g七个笔划（段）和一个背电极BP （或COM）。可以显示数字和简单的字符。 点阵式LCD显示器：段电极与背电极 呈正交带状分布，液晶位于正交的带状电 极间。点阵式LCD的控制一般采用行扫描 方式，如图右所示为显示字符“A”的情况。
STAB:
（2）动态显示方式 动态显示方式是指一位一位地轮流点亮每位显示器，与 各数码管接口的I/O口线是共用的。其特点是有闪烁，用元器 件少，占I/O线少，必须扫描，花费CPU时间，编程复杂。 [例题]设计89S51通过74LS273扩展6位七段共阳极LED显示器。 解：接口电路如下页图所示。在程序中通过P0口将相应的字形 码写入74LS273，P2.0~P2.5作为段码输出口， P0口的端口地址 为00FFH。进行扫描时，P2的低6位依次置1，依次选中了从左 至右的显示器。使用74LS04作为段码输出驱动（反相驱动）， 所以共阴极数码管在段数据表中的字形码应与共阳极数码管的 字形码相同。显示器就可以显示出6位字符。