74HC595的多位 LED显示
1.引言
单片机应用系统中使用的显示器主要有 LED和 LCD两种。近年来也有用 CRT显示的。前
者价格低廉,配置灵活,与单片机接口方便;后者可进行图形显示,但接口较复杂,成本也
较高。LED(Ling Emiting Diode)是发光二极管的缩写。实际应用非常普遍的是八段 LED 显
示器。LED 显示器在大型报时屏幕,银行利率显示,城市霓虹灯建设中,得到广泛应用。
在这些需要多位 LED显示的场合,怎样实现系统稳定,价格低廉的显示,成为决定其成本
的关键所在。 本文主要介绍了 74HC595的多位 LED显示电路图,源代码。
2.74HC595实现 LED静、动态显示基本原理
74HC595是美国国家半导体公司生产的通用移位寄存器芯片。并行输出端具有输出锁存功
能。与单片机连接简单方便,只须三个 I/O口即可。而且通过芯片的 Q7引脚和 SER引脚,
可以级联。而且价格低廉.
2.1 静态显示
每位 LED显示器段选线和 74HC595的并行输出端相连,每一位可以独立显示(见图 1)。在
同一时间里,每一位显示的字符可以各不相同(每一位由一个 74HC595的并行输出口控制段
选码)。
N位 LED显示要求 N个 74HC595芯片及 N+3条 I/O口线,占用资源较多,而且成本较高。
这对于多位 LED显示很不利。
2.2 动态显示
在多位 LED显示时,为了简化电路,降低成本,节省系统资源,将所有的 N位段选码并联
在一起,由一片 74HC595控制(见图 1)。由于所有 LED的段选码皆由一个 74HC595并行输
出口控制,因此,在每一瞬间,N位 LED会显示相同的字符。想要每位显示不同的字符,
就必须采用扫描的
方法
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,即在每一瞬间只使用一位显示字符。在此瞬间,74HC595 并行输
出口输出相应字符段选码,而位选则控制 I/O口在该显示位送入选通电平,以保证该位显示
相应字符。如此轮流,使每位分时显示该位应显示字符。由于 74HC595具有锁存功能,而
且串行输入段选码需要一定时间,因此,不需要延时,即可形成视觉暂留效果。
N位 LED显示时,只需要一片 74HC595即可完成,成本最低。但是,此种方法的最大弱点
就是当 LED的位数大于 12位时,出现闪烁现象,这是所有动态 LED显示方式共同的弱点。
3 多位 LED显示方法的实现
图 1 多位 LED动态显示驱动电路连线图
为实现 24位或更多位 LED显示,本文提出了一种全新的方法。此方法结合了动态和静态显
示的优点,可以说是两者的结合。连线图如图 1所示。段选码由三片 74HC595控制,段选
数据由 74HC595的 SER引脚串行输入,由于输出使能时钟 RCLK并接在一起,因此,三片
74HC595并行输出端同时输出。而三个 LED位选信号也并接在一起,因此,一次可以同时
点亮三位 LED。此过程类似于静态显示。每片 74HC595并行输出端并接 8位 LED,用于扫
描输出,此过程类似于动态扫描过程。此方法运用 3片 74HC595,n条位选信号,即可实现
3n位 LED显示。成本低廉,而且节省资源。此种方法实现多位 LED显示程序框图为图 4
所示,MCU为 89S52。
图 2 程序
流程
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