第8章 LED数码显示及键盘显示接口

图8-3
LED静态显示方式
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分析:说明4个共阴极LED静态显示3456数字的工作过程.
看图8-3,当所有COM端连接在一起并接地时, 首先由I/O口(1)送出数字3的段选码4FH,即数据01001111到 左边第一个LED的段选线上,阳极接受到高电平“1”的发光管g、 d、c、b、a段因为有电流流过则被点亮,则结果为左边第一个 LED显示3； 接着由I/O口(2)送出数字4的段选码66H,即数据01100110到 左边第二个LED的段选线上,阳极接受到高电平“1”的共阴极发 光管g、f、c、b段则被点亮,则结果为左边第二个LED显示4； 同理,由I/O口(3)送出数字5的段选码6DH,即01101101到左边 第三个LED的段选线上, 由I/O口(4)送出数字6的段选码7DH,即01111101到左边第四 个LED的段选线上,则第三、四个LED分别显示5、6.
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DSPLY: MOV DPTR, #TABLE ;共阳LED数码管译码表首址 MOV R0,#30H ;待显数据缓冲区的个位地址 REDO: MOV A, @R0 ;通过R0实现寄存器间接寻址 MOVC A, @A+DPTR ;查表 MOV SBUF, A ;经串行口发送到74LS164 JNB TI, $ ;查询送完一个字节的第8位？ CLR TI ;为下一字节发送作准备(分析,看懂) INC R0 ;R0指向下一个数据缓冲单元 CJNE R0,#36H,REDO ;判断是否发完6个数？ RET ;发完6个数就返回 TABLE:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H ;0-9共阳LED译码表 DB 92H, 82H, 0F8H, 80H,90H
高电平点亮 h g f …… a
a f e g d b c h
h g f e d c b a
f e
h g f …… a 低电平点亮
a g d
b c h
接地
共阳极
共阴极
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单片机系统扩展LED数码管时多用共阳LED(记忆):
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；
共阴数码管段笔画是用高电平(“0”)点亮的,要求驱
极接受到高电平“1”的g、f、c、b段有电流流过因而被点
亮,也就是显示出数字4,而其余3位LED不亮；
如此再依次送出第三个LED、第四个LED的段选与位选的
扫描代码,就能一一分别点亮各个LED,使4个LED从左至右依 次显示3、4、5、6.
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例3:动态显示举例
工作原理:从P0口送段代码,P1口送位选信号.段码虽同 时到达6个LED,但一次仅一个LED被选中.利用“视觉暂留”, 每送一个字符并选中相应位线,延时一会儿,再送/选下一 个……循环扫描即可.
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回顾:串行口设定在工作方式0(SM0 SM1=00)下进行工作 串行口作为同步移位寄存器使用,数据传输波特率固 定为fosc/12,串行数据由RxD(P3.0)输入输出,同步移位脉
冲由TxD (P3.1)输出,数据的发送和接受以8位为一帧数
据,低位在前,高位在后,无起始位、奇偶位和停止位,在
移位时钟的作用下,串行口发送缓冲器SBUF中的数据一位
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8.1.4 显示方式:静态与动态(视频) 1.静态显示: 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.无闪烁,使用的元器件较多,占I/O线多,无须 扫描,节省CPU时间,编程简单. 连接:所有LED的位选均共同连接到+Vcc或GND,每个LED的8根 段选线分别连接一个8位并行I/O口,从该I/O口送出相应的字型码 显示字型. 特点:原理简单,显示亮度强,无闪烁,占用I/O资源较多
硬件译码特点: 采用专用的译码/驱动器件,驱动功率较大; 增加了硬件的开销; 软件编程简单; 字型固定(比如:只有七段,只可译数字,字型不好…).
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AT89C51
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
+5V
二、软件译码(常用)
f e
a g d
共阳LED
b
c h
1 0F9 06
2 0A4 5B
3 0B0 4F
4 99 66
5 92 6D
6 82 7D
7 0F8 07
8 80 7F
9 90 6F
黑 0FF 00
TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H ;0-9共阳段码表 TAB1:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;0-9共阴段码表 (常用)
dp g f e d c b a
dp g f e d c b a
dp g f e d c b a
dp g f e d c b a
COM D3
COM D2
COM D1 I /O ( 2 )
COM D0
图 7 -6 L E D 动 态 显 示 方 式
图8-4 LED动态显示方式
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电路的接法决定了必须采用逐位扫描显示方式.即从段选 口(段控)送出某位LED的字型码,然后选通该位LED(位控), 并保持一段延时时间(1ms 记忆).然后选通下一位,直到所有 位扫描完. 要注意的两个问题: 1.字型码通常通过查表指令MOVC来求得. 2.换位显示时通常要加一些软件代码使所有的LED全灭. (鬼影) 硬件连接:所有LED的段控线共同连接在一起共用一个8位 I/O口,而每个LED的位控线分别由一根相应的I/O口线控制. 因此必须采用动态扫描显示方式,每一个时刻只选通其中一 个数码管,同时在段选口送出该位LED的字型码.
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在使用发光二极管时,限流电阻的选择尤为重要,阻值过大 或过小二极管都将不能正常发光,甚至烧毁器件.限流电阻 Rx应满足如下条件: Rx=(Vcc一Vg)/Ig
其中:Vcc —电压;
Vg—发光二极管工作时的管压降电压值(1.5-2.0V) Ig—发光二极管工作电流范围(5mA-20mA) 这样,在5V电源电压下,限流电阻Rg的取值范围是: (5.0V一2.0V)/20mA<Rx<(5.0V-1.5V)/5mA
第8章 LED数码管显示及键盘接口技术
本讲重点: 1.LED显示接口(动态与静态、硬件译码与软件译码、电路、编程) 2.键盘及其接口技术 8.1 LED数码管 8.1.1 概述 8.1.2 结构:共阳与共阴 8.1.3 译码: 8.1.4 显示方式:静态与动态 8.2 键盘及接口技术 8.2.1 按键的特点及输入原理 8.2.2 抖动干扰的消除
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例2:LED数码管静态显示举例2(用到串行通信知识了)
+5V VCC P3.1(TxD) P3.0(RxD)
A B
CLK CLR*
h g f e d c b a
74LS164
A B
CLK CLR*
h g f e d c b a
74LS164
A B
CLK CLR*
h g f e d c b a
74LS164
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控制系统中的LED显示电路,除了要完成把字符转换成对应的 段选码的译码功能以外,还要具有数据锁存与驱动的功能. 其中,译码功能可以通过硬件译码器完成,也可通过软件编程 实现;而数据锁存与驱动只有依赖硬件电路来实现.静态显示方式 的关键是多个LED需与多个I/O并行口相连,一般的并行I/O口如 8255A或锁存器只具备锁存功能,还要有硬件驱动电路,再配以软 件译码程序. 目前广泛使用一种集锁存、译码、驱动功能为一体的集成 电路芯片,以此构成静态显示硬件译码接口电路.如美国RCA公司 的CD4511是4位BCD码─7段十进制锁存译码驱动器,美国MOTOROLA 公司的MC14495是4位BCD码─7段十六进制锁存译码驱动器.
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分析:说明4位共阴极LED动态显示3456数字的工作过程
看图8-4,首先由I/O口(1)送出数字3的段码4FH(0100 1111),即数据01001111到4个LED共同的段选线上, 接着由I/O口(2)送出位码××××0111到位选线上,其中 数据的高4位为无效的×,唯有D3的COM端为低电平“0”,因此 只有该LED的发光管因阳极接收到高电平“1”的g、d、c、b、 a段有电流流过而被点亮,也就是显示出数字3,而其余3个 LED因其COM端均为高电平“1”而无法点亮；
5-20mA,压降Vg为1.5-2.0V左右.
8段LED在控制系统中应用最为广泛,其接口电路也具有普遍
借鉴性.利用PN结把电能转换成光能的固体发光器件,根据制造材
料的不同可以发出红、黄、绿、白等不同色彩的可见光来.
5
8*8点阵LED
6
单联LED数码管
com
com
7
双联LED数码管
8
四联LED数码管
01 0 0 1 1 1 1
h g f e d c b a
高电平点亮 h g f …… a
f e
a g d
b c h
COM
共阴极
27ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
显示一定时间后,再由I/O口(1)送出数字4的段选码66H, 即01100110到段选线上,接着由I/O口(2)送出点亮D2的位选 码××××1011到位选线上,此时只有该LED的发光管因阳
即R二应取值为150--700欧之间,一般来说建议选用470欧
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8字高度:8字上沿与下沿的距离.比外型高度小. 通常用英寸来表示.范围一般为0.25-20英寸. 1英寸=2.54cm=1000mil 100mil=2.54mm
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8.1.2 结构:共阳与共阴
接高电平
h g f e d c b a
一位移入74LS164中.