LED数码显示器及接口技术

收稿日期:2004-09-30

作者简介:李五坡(1973-),男,河南夏邑人,商丘职业技术学院助教,主要从事机电技术研究.

文章编号:1671-8127(2005)02-0055-03

L ED 数码显示器及接口技术

李五坡1,董海霞2

(1.商丘职业技术学院,河南商丘476000;2.商丘技工学校,河南商丘476000)

摘　要:L ED (Light Emiting Diode )是发光二极管的简称,是一种通电后能发光的半导体器件,导电性质与普通二极管类似.

L ED 数码显示器就是由发光二极管组合而成的一种新型的显示器件,在单片机系统与接口技术中得到了广泛的应用.

关键词:单片机;L ED 显示器;接口技术

中图分类号:O175.29 文献标识码:A

L ED 数码显示器件是一种由八个L ED 发光二极管组合显示字符的显示器件,其中七个用于显示字符,一个用于显示小数点,故通常称为七段(也称八段)L ED 数码显示器.从小型计算器到复杂的仪器仪表,L ED 数码显示器都得到了广泛的应用,实际使用的L ED 显示器都是多位的,对于多位显示器多采用动态扫描的方法显示[1],用单片机(8155)的A 口、C 口分别控制段码和位码实现L ED 显示器的动态扫描.

1　L ED 数码显示器的结构与显示段码

1.1　L ED 数码显示器的结构

发光二极管(L ED )与普通二极管类似,只要管子上有电流流过,管子就点亮.通过七段发光二极管亮暗不同的组合,可以显示多种数字、字母及其它字符[2].内部结构如图1.

1.2　L ED 数码显示器的连接方法.

1.2.1　共阴极连接.把七个发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极,使用时公共阴极接地.每个发光二极管的阳极通过电阻与输入端连接,阳极端输入高电平时,发光二极管点亮,输入低电平时则不亮.连接方法如图2.

1.2.2　共阳极接法.把七个发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极,使用时阳极接+5V 电源,每个发光二极管的阴极通过电阻与输入端连接,阴极输入低电平时,发光二极管点亮,输入高电平则不亮.连接方法如图

3.

图1　发光二极内部结构 图2　共阴极 图3　共阳极

1.3　L ED 数码显示器的显示段码.

为了显示字符,要为L ED 显示器提供显示段码[3],组成一个“8”字形字符的七段,加上一个小数点位,共八段,所以提供给L ED 显示器的显示段码为1个字节,对应关系如表1.表1　L ED 显示器显示段码的对应关系

段码位

D7D6D5D4D3D2D1D0显示段dp g f e d c b a

2　L ED 数码显示器的接口电路

2.1　实际使用的L ED 数码显示器位数较多,为了简化电路、降低成本,多采用以软件为主的接口方法.对于多位(以3位为・

55・2005年第2期第4卷(总第17期)　商丘职业技术学院学报J OU RNAL OF SHAN GQ IU VOCA TIONAL AND TECHN ICAL COLL EGE Vo1.4,No.2Apr.,2005

例)显示器通常采用动态扫描显示方法,即逐个地循环地点亮各位显示器.这样在任意时刻虽然只有一位显示器被点亮,但是由于人眼的视觉残留效应,看起来与全部显示器被持续点亮一样.为了实现L ED显示器的动态扫描,要对L ED进行“段控”与“位控”,所谓“段控”,就是控制L ED显示哪一段,“位控”就是控制显示哪一位L ED.图4所示为单片机(8155)的A口(PA0-PA7)输出段控码,C口(PC0-PC2)输出位控码[4].

图4

2.2　说明

2.21　“段控”与“位控”之前都加了电流驱动器,既可是同相的也可是反相的,也可采用一个同相的与一个反相的.

2.22　若采用反相的,共阴极的L ED显示器要按共阳极来控制,共阳极的L ED显示器要按共阴极来控制.

2.23　图5中3个L ED显示器的段码是并联的,在同一时刻3个数码管显示的段码是一样的.

3　L ED数码显示器的显示方法

3.1　多位L ED数码显示器一般采用软件程序进行译码,由于各位数码管的显示段码是并联的,所以在同一时刻只能显示同一种字符,要在同一时刻显示不同的字符,从电路上看是办不到的,只有利用人眼对视觉的残留效应[5].采用动态扫描的方法,逐个地循环点亮各位数码管,每位显示1ms左右看起来好象在同时显示不同的字符一样.

3.2　动态扫描显示子程序:

假定位控口地址0101H,段控口地址0102H,R0存放当前位控值,DEL Y为延时子程序.

DIR: MOV R0,#79H ;建立显示缓冲区首址

MOV R3,#01H;从右数第一位显示器开始

MOV A,R3;位控码初值

LD0:MOV DPTR,#0101H;位控口地址

MOVX@DP TR,A;输出位控码

INC DPTR;得段控口地址

MOV A,@R0;取出显示数据

DIR0:ADD A,#0D H

MOVC A,@A+PC;查表取字形代码

DIR1:MOVX@DP TR,A;输出段控码

L CALL DEL Y;延时1ms

INC R0;转向下一缓冲区

MOV A,R3;

JB ACC.0,LD1;判是否到最高位,到则返回

RL A;不到,向显示器高位移位

MOV R3,A;位控码送R3保存

AJ MP LD0;继续扫描

L ED1:RET

DSEG:DB C0H,F9H,A4H,B0H,99H,92H,82H,F8H,80H,90H,88H,83H,C6H,A1H,86H,84H,FF H;显示段码表(共阳极连接)

・

・

6

5