7段數(shù)碼管顯示電路

1、7段數(shù)碼管顯示電路14.4顯示模塊4.4.1 7段數(shù)碼管的結構與工作原理7段數(shù)碼管一般由8個發(fā)光二極管組成，其中由7個細長的發(fā)光二極管組成數(shù) 字顯示，另外一個圓形的發(fā)光一極管顯示小數(shù)點。當發(fā)光二極管導通時，相應的一個點或一個筆畫發(fā)光?？刂葡鄳亩O管導通，就能顯示出各種字符，盡管顯示的字符形狀有些失真，能顯示的數(shù)符數(shù)量也有 限，但其控制簡單，使有也方便。發(fā)光二極管的陽極連在一起的稱為共陽極數(shù)碼 管，陰極連在一起的稱為共陰極數(shù)碼管，如圖4. 9所示。g a com bbagc1._ldedpcoina 1? c 8 e f g dj3匕24iii彳共陰極J_L車、勺、i、a b c d e f

2、g. df7段數(shù)碼管內(nèi)部字段LED和引腳分布共陽極圖4. 9 7段數(shù)碼管結構圖4. 4. 2 7段數(shù)碼管驅(qū)動方法發(fā)光二極管(LED是一種山磷化稼(GdP)等半導體材料制成的，能直接將電能轉(zhuǎn) 變成光能的發(fā)光顯示器件。當其內(nèi)部有一一電流通過時，它就會發(fā)光。7段數(shù)碼管每段的驅(qū)動電流和其他單個LED發(fā)光二極管一樣，一般為5, 10mA; 正向電壓隨發(fā)光材料不同表現(xiàn)為1.曠2. 5V不等。7段數(shù)碼管的顯示方法可分為靜態(tài)顯示與動態(tài)顯示，下面分別介紹。(1) 靜太顯示所謂靜態(tài)顯示，就是當顯示某一字符時，相應段的發(fā)光二極管恒定地尋能可截 止。這種顯示方法為每一們都需要有一個8位輸出口控制。對于51單片機，可以

3、 在并行口上擴展多片鎖存74LS573作為靜態(tài)顯示器接口。靜態(tài)顯示器的優(yōu)點是顯示穩(wěn)定，在發(fā)光二極管導通電注一定的情況下顯示器的 亮度高，控制系統(tǒng)在運行過程中，僅僅在需要更新顯示內(nèi)容時，CPU才執(zhí)行一次顯 示更新子程序，這樣大大節(jié)省了 CPU的時間，提高了 CPU的工作效率;缺點是位數(shù) 較多時，所需I/O口太多，硬件開銷太大，因此常采用另外一種顯示方式一一動態(tài)顯示。(2) 動態(tài)顯示所謂動態(tài)顯示就是一位一位地輪流點亮各位顯示器(掃描)，對于顯示器的每一 位而言，每隔一段時間點亮一次。雖然在同一時刻只有一位顯示器在工作(點亮)， 但利用人眼的視覺暫留效應和發(fā)光二極管熄滅時的余輝效應，看到的卻是多個字

4、 符''同時”顯示。顯示器亮度既與點亮時的導通電流有關，也與點亮時間和間隔時 間的比例有關。調(diào)整電流和時間參烽，可實現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。若顯示器的 位數(shù)不大于8位，則控制顯示器公共極電位只需一個8位I/O 口（稱為掃描口或字 位口），控制各位LED顯示器所顯示的字形也需要一個8位口（稱為數(shù)據(jù)口或字形 口）。動態(tài)顯示器的優(yōu)點是節(jié)省碩件資源，成本較低，但在控制系統(tǒng)運行過程中，要 保證顯示器正常顯示，CPU必須每隔一段時間執(zhí)行一次顯示子程序，這占用了 CPU 的大量時間，降低了 CPU工作效率，同時顯示亮度較靜態(tài)顯示器低。綜合以上考慮，由于溫度顯示為精確到小數(shù)點后兩位，故只需4個

5、數(shù)碼管，乂 考慮到CPU工作效率與電源效率，本畢業(yè)設計采用靜態(tài)顯示。為共陽極顯示。4.4.3硬件編碼動74LS47是一款BCD碼轉(zhuǎn)揣為1段輸出的集成電路芯片，利用它可以直接驅(qū) 動共陽極的7段數(shù)碼管。它的引腳分部和真值表分別下圖。S/RBOCRBlC DC AT1u162is3u413512&117&10 $J g la Jb 3c Hd74LS47管腳定義7段數(shù)碼管靜態(tài)顯示電路原理圖之鎖存電路PL2 2A103(Wl)4MK5A156AS 1.ElE2/O7 06 心 /(.M /03 /ce /oi /oo7丄U75 o H1J12131415nnsn囂囂-Ji-41-JU2

6、L ADZK AD5Alb36AIT35vrr31531 Al?恥SAUjgAllJPAllAIO25甩斟T7段數(shù)碼管靜態(tài)顯示電踐原理圖之鎖存譯碼電路MCS-51單片機7段數(shù)碼管靜態(tài)顯示電路原理圖之CPU電路上述設計中，單片機工作時鐘由18. 432MHZ的晶振產(chǎn)生；電路中共有4位7段 共陽極數(shù)碼管，用于顯示數(shù)據(jù)；74HC573是8位鎖存器，用于鎖存各個數(shù)碼管的顯示數(shù)據(jù);74HC138是38 線譯碼器，它和6反相器74HC04 -起實現(xiàn)地各個數(shù)碼管的鎖存器控制地址的譯 碼。4.4.4軟件設計上述設對于共陽極數(shù)碼管，控制端置0使數(shù)碼管點亮，控制端置1使數(shù)碼管不 亮。根據(jù)顯示數(shù)字0,9需要點亮哪兒

7、段發(fā)光二極管，可以制定出如下表所示的編碼 表。字型dpgfedcba編碼編碼共陰共陽 000111111 3F C0 100001100 0CF3 20111 0 1 1 0 76 89 3 0 1 0 1 1 1 1 0 5E Al 4 0 1 0 0 1 1 0 1 4D B2 5 0 1 0 11 0 1 1 5B A4 6 0 1 1 1 1 0 1 1 7B 84 7 0 0 0 0 1 1 1 0 OE Fl 8 0 1 1 17F 80 9 05F AO A 06F 90 B79 86 C 033 CC D 07C 83 E63 9C73 8C F 0軟件實現(xiàn)過程如下:1 I I

8、 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I 7段數(shù)碼管靜態(tài)顯示程序 " " » » » » » » " " » » » » » » " " » » » » » » " " »

9、» » » » » " " » » » » » » " " » » » » » » " " * I 1 I I I I I I 1 1 I I I I I I 1 1 I I I I I I 1 1 I I I I I I 1 1 I I I I I I 1 1 I I I I I I 1 1 I #include<reg52 h>#include<

10、stdio. h>#include<stdlib. h>#include<absacc h>#include<ctype h> #include <string h>#include<stddef. h>#include<intrins h>#include<absacc h>#include<stdarg h>/* 4個7段數(shù)碼管鎖存器地址水/ttdefine LED1ADDR 0x8000ttdefine LED2ADDR 0x8100iidefine LED3ADDR 0x8200iid

11、efine LED4ADDR 0x8300/ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, & 9, a, b, c, d, e, f /* 0-9 a-f 的 7 段數(shù)碼管顯示編碼unsigned charledcode 16 = OxCO, 0xF3, 0x89, OxAl, 0xB2, 0xA4, 0x84, OxFl, 0x80, OxAO, 0x90,0x86, OxCC, 0x83, 0x8C, 0x9C;/*存放要顯示的數(shù)字值*/unsigned char val4;/*寫鎖存器的子程序*/void wraddr(unsigned int addr, unsigned char d) unsigned char xdata *pa;pa=(unsigned char xdata *)addr:*pa=d;/*顯示子程序*/void display(void) unsigned int addr4 = LED1ADDR, LED2ADDR, LED3ADDR, LED4ADDR:int i;for(i=0;i<4;i+) if(vali>=0)&&(vali<=15) wraddr(addri, ledcodevalLi.)；else wraddr(addrLi, Oxff);/*初始化子程序*/void init(v