7448簡介及數(shù)碼管簡介

1、2.4 7448譯碼器7448是7段顯示譯碼器，輸出高電平有效的譯碼器。工作電壓為 5V,用 于驅(qū)動共陰極數(shù)碼管，7448除了有實現(xiàn) 8段顯示譯碼器基本功能的輸入（DCBA）和輸出（YaYg）端外，7448還引入了燈測試輸入端（LT）和 動態(tài)滅零輸入端（RBI ）,以及既有輸入功能又有輸出功能的消隱輸入/動態(tài)滅零輸出（BI/RBO ）端，如圖2-8所示。由7448真值表可獲知7448所具有的邏輯功能如下：65432109 111 1- ,1 11 12345678 匚匚匚匚匚口匚口 8 c-1一。而 DAD圖2.87448引腳功能圖（1） 7 段譯碼功能（LT=1 , RBI=1 ）在燈測試輸

2、入端（LT）和動態(tài)滅零輸入端（RBI ）都接無效電平時，輸入DCBA經(jīng)7448譯碼，輸出高電平有效的7段字符顯示器的驅(qū)動信號，顯示相應(yīng)字符。除 DCBA = 0000外，RBI也可以接低電平，見表 1中116 行。（2）消隱功能（BI=0）此時BI/RBO端作為輸入端，該端輸入低電平信號時，表1倒數(shù)第3行,無論LT和RBI輸入什么電平信號，不管輸入DCBA為什么狀態(tài)，輸出全為“0”，7段顯示器熄滅。該功能主要用于多顯示器的動態(tài)顯示。（3）燈測試功能（LT = 0 ）此時BI/RBO端作為輸出端，該端輸入低電平信號時，表 1最后一行， 與 及DCBA輸入無關(guān)，輸出全為“ 1”，顯示器7個字段都點

3、亮。該功能用于7段顯示器測試，判別是否有損壞的字段 （4）動態(tài)滅零功能（LT=1 , RBI=1 ）此時BI/RBO端也作為輸出端，LT端輸入高電平信號， RBI端輸入低電 平信號，若時DCBA = 0000 ,表1倒數(shù)第2行，輸出全為“0；顯示器熄滅， 不顯示這個零。DCBAW0,則對顯示無影響。該功能主要用于多個 7段顯示 器同時顯示時熄滅高位的零。(5)7448/SN7448譯碼器0-9真值表如表 2.2所示：表2.27448/SN7448譯碼器0-9真值表LIRBIDACBBI/RBOYaYeYbYfYcYgYd顯示1100001111011101X00011011000011X001

4、01110111021X00111111110031X01001011100141X01011101110151X01101001111161X01111111000071X10001111111181X10011000111092.5數(shù)碼管數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。產(chǎn)品分類數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元(多一個小數(shù)點顯示)；按能顯示多少個 “8句分為 1位、2位、4位等等數(shù)碼管。按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽極數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽

5、極數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到+5V,當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。共陰極數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰極數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應(yīng)字段就 點亮。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。驅(qū)動方式數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼，從而 顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài) 式和動態(tài)式兩類。1)靜態(tài)顯示驅(qū)動靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都

6、 由一個單片的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼 進(jìn)行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5X8=40根I/O端口來驅(qū)動，要知道一個89S51單片機(jī)可用的I/O端口才32個，實際應(yīng)用時必須增加譯碼驅(qū)動 器進(jìn)行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。圖2.9 LED靜態(tài)驅(qū)動電路2)動態(tài)顯示驅(qū)動數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp”的同名端連在起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片

7、機(jī)輸出字形碼時， 所有數(shù)碼管都接收到相同的 字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機(jī)對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位 就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼 管的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯 示過程中，每位數(shù)碼管的點亮?xí)r間為12ms,由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描 的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。圖2.10 LED動態(tài)

8、驅(qū)動電路本設(shè)計選用的數(shù)碼管為05621B型號的雙位共陰極數(shù)碼管，輸入信號為7448譯碼器輸出的二進(jìn)制信號。數(shù)碼管實物及其引腳圖如666qoq6q 6606066616 15 3 2 1 10 17 411 10 8 6 57 9圖2.12數(shù)碼管引腳圖3） LED顯示驅(qū)動芯片隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，許多公司都推出了專用LED顯示驅(qū)動芯片，如Microchip 公司的 A Y0438、Maxim 公司的 MAX7219 等都是其中的典型代表。MAX7219是Maxim公司推出的8位LED串行顯示驅(qū)動器，它采用3線串口傳送數(shù)據(jù)，占用資源少且硬件簡單，只需一個外部電阻即可方便地調(diào)節(jié)LED的亮度；可靈活地

9、選擇顯示器的個數(shù)（18個，級聯(lián)可成倍增加）;可進(jìn)行譯碼或不譯碼顯示；內(nèi)含硬件動態(tài)掃描控制，可設(shè)置低功耗停機(jī)方式。MAX7219引腳功能和工作原理 ：MAX7219采用24腳雙列直插式封裝, 其引腳如圖3所示。SEGASEGG和DP分別為LED七段驅(qū)動器線和小數(shù) 點線，供給顯示器源電流；DIG0DIG7為8位數(shù)字驅(qū)動線，輸出位選信號從每位LED共陰極吸入電流匚匚匚匚匚MAX7219nnJDOUT SEGDDPSEGESEGCV+1SETSEGGSEGBSEGFSEGACLK圖2.13 MAX7219 引腳功能DIN是串行數(shù)據(jù)輸入端。在 CLK的上升沿，一位數(shù)據(jù)被加載到內(nèi)部16位移位寄存器中，CL

10、K最高頻率可達(dá)10MHz,在輸入時鐘的每個上升沿均 有一位數(shù)據(jù)由DIN端移入到內(nèi)部寄存器中；LOAD用來裝載數(shù)據(jù)，在LOAD 的上升沿，16位串行數(shù)據(jù)被鎖存到數(shù)據(jù)或控制寄存器中，LOAD必須在第16個時鐘上升沿的同時或之后、在下一個時鐘上升沿之前變高，否則數(shù)據(jù)將被丟失。每組數(shù)據(jù)為16位二進(jìn)制數(shù)據(jù)包，其格式如表1所示。其中D15D12位不用，D11D8位為內(nèi)部 5個控制寄存器和 8個LED 顯示數(shù)據(jù)寄存器的地址，D7D0位為5個控制寄存器和 8個LED數(shù)碼管待顯示的數(shù)據(jù)，因為控制寄存器與顯示數(shù)據(jù)寄存器獨(dú)立編址，所以可以通 過程序?qū)γ總€寄存器進(jìn)行操作。一般情況下，程序先送控制命令，后向顯 示寄存器

11、送數(shù)據(jù)，每 16位為一組，從高位地址字節(jié)最高位開始送，直到低 位數(shù)據(jù)字節(jié)最后一位。MAX7219內(nèi)部有14個可尋址的控制字寄存器，各一一*x仁我用命，。式陽& 2 MAX72PJ的掉制字符存器DI 重 DJ2C 1 Dio09p制研號操作X0000X0位0X位1X0000011 X I0X2R2xO011X3Rlx0100X4位4X0101X 5位5x010X6位6X011X7位7X100-0 x許出幔式X1001X9顯小，&度乂1訃10XA掃描界限X修1B痔機(jī)X1110Xc品不測試X1111XF圖2.14串行數(shù)據(jù)格式寄存器的功能及地址如圖2.14所示。圖 2-3-1其中，地址X0H為空操作寄

12、存器，允許數(shù)據(jù)從輸入到輸出直接通過，可 用于設(shè)備用接。地址 X1HMH為顯示RAM區(qū)，分別對應(yīng) DIG0DIG7引 腳的8位LED顯示數(shù)據(jù)。地址 X9H為譯碼模式寄存器，其 8位二進(jìn)制數(shù) 分別控制著8個LED顯示器的譯碼模式， 邏輯高電平時選擇硬件譯碼 (BCD -B碼譯碼)， 譯碼器選擇數(shù)據(jù)寄存器中的低4位(D3D0)進(jìn)行BCD- B碼譯碼， X0HX9H對應(yīng)BCD碼字符 09,而XAHXFH分別對應(yīng) B碼字 符-、E、H、L、P及消隱，D4D6無效，D7單獨(dú)控制小數(shù)點；譯碼模式 寄存器為邏輯低電平時選擇軟件譯碼，數(shù)據(jù)D6D0分別對應(yīng)LED顯示器的AG段，D7對應(yīng)小數(shù)點 DP。地址AH為顯示亮度寄存器，通過對該寄存器的D0D3位寫入不同的數(shù)值可實現(xiàn)對 LED顯示亮度的控制，從 00H到0FH共16級可調(diào)。 地址XBH為掃