移位寄存器芯片HC實現(xiàn)LED動

移位寄存器芯片74HC595實現(xiàn)LED動、靜態(tài)顯示的基本原理2023-01-1623:44:27來源：itsky2023電子工程師論壇摘

要：本文介紹了應(yīng)用移位寄存器芯片74HC595實現(xiàn)LED動、靜態(tài)顯示的基本原理。提出了一種用74HC595實現(xiàn)多位LED顯示的新方法。同時對該系統(tǒng)的硬件組成和軟件實現(xiàn)作了詳細說明。實際應(yīng)用表明，此方法連線簡單方便，成本低廉，可用于24位LED或更多位LED顯示。關(guān)鍵詞：LED74HC595動態(tài)顯示靜態(tài)顯示1引言單片機應(yīng)用系統(tǒng)中使用的顯示器主要有LED和LCD兩種。近年來也有用CRT顯示的。前者價格低廉，配置靈活，與單片機接口方便；后者可進行圖形顯示，但接口較復(fù)雜，成本也較高。LED(LingEmitingDiode)是發(fā)光二極管的縮寫。實際應(yīng)用非常普遍的是八段LED顯示器。LED顯示器在大型報時屏幕，銀行利率顯示，城市霓虹燈建設(shè)中，得到廣泛應(yīng)用。在這些需要多位LED顯示的場合，怎樣實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定，價格低廉的顯示，成為決定其成本的關(guān)鍵所在。274HC595實現(xiàn)LED靜、動態(tài)顯示基本原理

74HC595是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的通用移位寄存器芯片。并行輸出端具有輸出鎖存功能。與單片機連接簡單方便，只須三個I/O口即可。而且通過芯片的Q7引腳和SER引腳，可以級聯(lián)。而且價格低廉，每片單價為1.5元左右.2.1靜態(tài)顯示

每位LED顯示器段選線和74HC595的并行輸出端相連，每一位可以獨立顯示(見圖1)。在同一時間里，每一位顯示的字符可以各不相同(每一位由一個74HC595的并行輸出口控制段選碼)。N位LED顯示要求N個74HC595芯片及N+3條I/O口線，占用資源較多，而且成本較高。這對于多位LED顯示很不利。2.2動態(tài)顯示

在多位LED顯示時，為了簡化電路，降低成本，節(jié)省系統(tǒng)資源，將所有的N位段選碼并聯(lián)在一起，由一片74HC595控制(見圖2)。由于所有LED的段選碼皆由一個74HC595并行輸出口控制，因此，在每一瞬間，N位LED會顯示相同的字符。想要每位顯示不同的字符，就必須采用掃描的方法，即在每一瞬間只使用一位顯示字符。在此瞬間，74HC595并行輸出口輸出相應(yīng)字符段選碼，而位選則控制I/O口在該顯示位送入選通電平，以保證該位顯示相應(yīng)字符。如此輪流，使每位分時顯示該位應(yīng)顯示字符。由于74HC595具有鎖存功能，而且串行輸入段選碼需要一定時間，因此，不需要延時，即可形成視覺暫留效果。N位LED顯示時，只需要一片74HC595即可完成，成本最低。但是，此種方法的最大弱點就是當(dāng)LED的位數(shù)大于12位時，出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，這是所有動態(tài)LED顯示方式共同的弱點。74HC595具有一個8位串行輸入并行輸出的移位寄存器和一個8位輸出鎖存器。;================================================;74HC595走馬燈演示程序;================================================

SDATA_595

EQU

P1.0

;串行數(shù)據(jù)輸入

SCLK_595

EQU

P1.1

;移位時鐘脈沖

RCK_595

EQU

P1.2

;輸出鎖存器控制脈沖;================================================

ORG

0000H

LJMP

MAIN

ORG

0030H;================================================

MAIN:

MOV

SP,#60H

MOV

R0,#0FEH

MAIN1:

CALLOUT_595

CALL

DELAY

MOV

A,R0

RL

A

MOV

R0,A

JMP

MAIN1;---------------------------------------------------------------;輸出鎖存器輸出數(shù)據(jù)子程序;---------------------------------------------------------------OUT_595:

LCALLWR_595

CLR

RCK_595

NOP

NOP

SETBRCK_595

;上升沿將數(shù)據(jù)送到輸出鎖存器

NOP

NOP

NOP

CLR

RCK_595

RET;--------------------------------------------------------------;移位寄存器接收數(shù)據(jù)子程序;--------------------------------------------------------------WR_595:

MOVR4,#08H

MOVA,R0WR_LOOP:

RLCA

MOVSDATA_595,C

SETBSCLK_595

;上升沿發(fā)生移位

NOP

NOP

CLRSCLK_595

DJNZR4,WR_LOOP

RET;--------------------------------------------------------------;延時子程序;--------------------------------------------------------------DELAY:

MOV

R5,#03HDEL0:

MOV

R6,#0FFHDEL1:

MOV

R7,#0FFH

DJNZ

R7,$

DJNZ

R6,DEL1

DJNZ

R5,DEL0

RET;---------------------------------------------------------------

END3多位LED顯示方法的實現(xiàn)圖3多位LED動態(tài)顯示驅(qū)動電路連線圖賞絲掀為實姑現(xiàn)2不4位均或更跨多位就LE隆D顯肯示，桑本文每提出假了一豬種全射新的相方法翅。此贈方法糧結(jié)合訪了動臘態(tài)和命靜態(tài)缸顯示安的優(yōu)聽點，奴可以母說是敏兩者詢的結(jié)車合。腐連線燭圖如愈圖3升所示輸。段苗選碼釘由三附片7晴4H擴C5迎95相控制西，段面選數(shù)縮據(jù)由棄74步HC汽59錫5的濟SE扮R引寄腳串叮行輸躺入，黨由于案輸出巷使能漫時鐘減RC循LK碼并接回在一灶起，愈因此筋，三倦片7惱4H箱C5已95盾并行鐮輸出銹端同象時輸邀出。乓而三隸個L介ED漏位選樸信號激也并腐接在咸一起碌，因瞇此，愿一次情可以龜同時駕點亮干三位毀LE渡D。郵此過奶程類施似于立靜態(tài)駛顯示罪。每壯片7炎4H右C5身95負并行梁輸出慚端并步接8成位L泉ED腎，用飾于掃曉描輸既出，汪此過州程類屬似于礦動態(tài)指掃描桂過程自。此巧方法拋運用夢3片帽74奪HC琴59財5，極n條撕位選勞信號苦，即屋可實天現(xiàn)3轎n位卻LE玩D顯蠻示。凍成本辟低廉帶，而霧且節(jié)霞省資遵源。膛此種材方法列實現(xiàn)遞多位丘LE品D顯引示程慣序框細圖為激圖4濱所示揪,M胳CU脹為8儀9S帶52浴。芝示例企程序伙如下圣（2湯4位奧LE駛D顯布示）結(jié)：謀4比結(jié)論注舅銅實踐進證明臂,此最多位訪LE川D顯僑示方蠟法性卻能穩(wěn)殊定,驕如再柱級聯(lián)棗一片卷74偉HC砌59動5,身在不逗需要委增加劍I/舒O口另線的煌情況窗下，套即可免實現(xiàn)桂32顛位L逢ED抹顯示至。筆累者做遇過4移8位傍LE芳D顯申示，餓應(yīng)穩(wěn)慚定可贈靠。棒父單片噴機應(yīng)捆用系帽統(tǒng)中牽使用費的顯星示器臭主要芝有L今ED蔽和L股CD算兩種蒸。近梅年來渣也有腰用C顧RT旁顯示侵的。榆前者幅價格湯低廉唱，配蘋置靈域活，找與單撿片機學(xué)接口珍方便側(cè)；后忽者可肌進行完圖形召顯示席，但饞接口清較復(fù)績雜，閑成本斬也較報高。部LE脆D(主Li自ng羅E飲mi圾ti消ng尤D瀉io中de瘡)是厲發(fā)光優(yōu)二極細管的刻縮寫祖。實劫際應(yīng)濕用非脾常普隙遍的揪是八娘段L弓ED孩顯示懷器。達LE儲D顯貼示器磁在大大型報驗時屏井幕，精銀行稼利率倘顯示記，城跟市霓嫁虹燈兇建設(shè)放中，住得到麥廣泛勿應(yīng)用沾。在船這些莫需要吹多位藥LE驢D顯容示的斑場合稿，怎和樣實傷現(xiàn)系唉統(tǒng)穩(wěn)困定，扶價格仇低廉腸的顯頂示，聞成為蔑決定麗其成柿本的政關(guān)鍵時所在消。富2政74狐HC湖59掩5實書現(xiàn)L誦ED辰靜、套動態(tài)貝顯示旁基本轉(zhuǎn)原理殘育揮7挑4H判C5啄95舟是美艷國國誠家半輝導(dǎo)體攜公司莫生產(chǎn)槽的通層用移嘉位寄脂存器作芯片泛。并罷行輸閥出端姻具有園輸出跌鎖存吊功能頓。與譯單片綁機連三接簡丟單方電便，彈只須忽三個灰I/逆O口壩即可容。而包且通敞過芯純片的撥Q7胃引腳椒和S凱ER崗引腳寨，可翻以級肆聯(lián)。后而且疲價格粥低廉岸.由2.欠1我靜態(tài)阻顯示位避每位批LE杯D顯譯示器述段選雙線和問74底HC菊59狂5的熔并行辯輸出纖端相姻連，妥每一吩位可董以獨盲立顯爽示(豈見圖門1)肆。在渣同一翅時間朗里，艘每一洋位顯架示的恐字符?？梢泽@各不削相同濁(每王一位船由一震個7嚴4H動C5故95賞的并郊行輸姥出口錢控制疲段選菜碼)冷。釣N航位L冒ED版顯示衣要求志N個思74活HC除59傅5芯合片及教N+雕3條事I/憶O口叢線，噸占用覺資源禍較多銷，而立且成笑本較絲高。饒這對爽于多臉位L晝ED煩顯示籃很不截利。懼2.碌2倡動態(tài)釘顯示詳滿在點多位學(xué)LE醋D顯島示時棉，為倦了簡所化電摩路，銷降低隸成本止，節(jié)冬省系恭統(tǒng)資絞源，覺將所襯有的逢N位崗段選俊碼并蜓聯(lián)在蓮一起攻，由州一片牛74迎HC拾59臨5控果制(惕見圖蓬2)屈。由洽于所啄有L哥ED販的段球選碼嚼皆由珠一個敗74撇HC勝59每5并束行輸癢出口崖控制右，因達此，地在每睛一瞬咱間，技N位悉LE他D會朽顯示貼相同溫的字令符。蕉想要寒每位嶼顯示濁不同躲的字塊符，仆就必偉須采渠用掃朵描的笛方法掘，即治在每濫一瞬謠間只衡使用斃一位貌顯示巧字符丹。在應(yīng)此瞬螺間，孕74殊HC工59縣5并蹄行輸溜出口莫輸出療相應(yīng)嗓字符阿段選六碼，白而位慈選則注控制賣I/食O口玻在該拘顯示汪位送門入選戚通電忙平，貓以保亞證該圣位顯柄示相奴應(yīng)字妙符。供如此山輪流雄，使鼠每位汗分時隙顯示員該位適應(yīng)顯升示字攔符。誘由于招74眾HC挺59咐5具拼有鎖筋存功總能，昌而且踏串行間輸入糊段選歉碼需搞要一漆定時牽間，灣因此凱，不另需要仆延時振，即施可形蒼成視悼覺暫得留效殲果。呼N位局LE鼠D顯嫁示時專，只接需要序一片橡74趣HC彼59域5即深可完喜成，叼成本于最低害。但嫂是，蹄此種棵方法火的最士大弱泉點就鈴是當(dāng)乞LE喘D的夾位數(shù)恭大于膏12遼位時淚，出距現(xiàn)閃絹爍現(xiàn)叉象，誦這是陵所有景動態(tài)萄LE流D顯亭示方館式共些同的遲弱點勇。刺3陵多位扯LE陵D顯沉示方逼法的暖實現(xiàn)憲圖3播詞多位即LE訂D動筐態(tài)顯遙示驅(qū)祥動電言路連版線圖遼匠柿為實努現(xiàn)2雕4位哥或更鼠多位福LE珍D顯勤示，吼本文異提出豆了一席種全暴新的內(nèi)方法通。此賣方法組結(jié)合呼了動親態(tài)和擇靜態(tài)賭顯示福的優(yōu)撞點，戰(zhàn)可以聾說是委兩者發(fā)的結(jié)艱合。坑連線眨圖如型圖3柱所示碑。段飽選碼碰由三移片7支4H顧C5副95閉控制簽，段醉選數(shù)畜據(jù)由企74埋HC宋59燦5的吹SE畝R引軌腳串扁行輸虛入，泉由于雕輸出總使能幸時鐘井RC與LK妄并接格在一生起，拆因此程，三數(shù)片7購4H鋒C5僚95步并行沙輸出震端同罵時輸贊出。書而三天個L忍ED苗位選杠信號懂也并啞接在鑼一起影，因羽此，寇一次互可以刮同時賭點亮希三位晴LE餓D。先此過誰程類膽似于起靜態(tài)頸顯示約。每農(nóng)片7灶4H跨C5夾95今并行旬輸出旱端并荒接8車位L創(chuàng)ED聚，用須