基于74HC573為架構(gòu)的LED數(shù)碼管應(yīng)用

　　單片機(jī)中常用的顯示器有LED發(fā)光二極管顯示器、LCD液晶顯示器以及CRT陰極射線顯示器等等，LED顯示器的顯示結(jié)構(gòu)為段顯示即7位段顯示、8位段顯示、米字型等產(chǎn)品，8位段顯示比7位段顯示多一位小數(shù)點(diǎn)顯示位dp，例如：在單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用中常用的LED顯示器如數(shù)碼管，有一位數(shù)碼管、兩位數(shù)碼、四位數(shù)碼管。LCD顯示器的顯示結(jié)構(gòu)為點(diǎn)陣顯示即8×8、16×16、32×32等產(chǎn)品，點(diǎn)陣的位數(shù)越多則顯示的效果越好。常用的LCD液晶顯示器有LCD1602等等。

　　一、LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)與工作原理

　　LED數(shù)碼管的基本構(gòu)成單位為半導(dǎo)體發(fā)光二極管，7段的LED數(shù)碼管是將7個長條形的發(fā)光二極管排成“日”字，按照從最上邊的橫開始，順時針排列用字母a~g表示，可以顯示0~9十位數(shù)字，還可以顯示簡單的英文字母如l、o、a、g等等。8段的LED數(shù)碼管就是在7段的基礎(chǔ)上再在數(shù)碼管的右下角加個點(diǎn)用字母dp表示，用來顯示小數(shù)位。

　　根據(jù)8個發(fā)光二極管的不同連接形式，可以將LED數(shù)碼管分成共陽極和共陰極兩種，將8個發(fā)光二極管的陽極都連在一起的稱之為共陽極LED數(shù)碼管；將8個發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED數(shù)碼管。為了使LED數(shù)碼管的發(fā)光二極管發(fā)光顯數(shù)字或字母，對于共陰極LED數(shù)碼管就要在輸入端輸入高電平即輸入為“1”，則發(fā)光二極管發(fā)光，在輸入端輸入低電平即輸入為“0”，則發(fā)光二極管不發(fā)光，而對于共陽極的LED數(shù)碼管正好相反。例如：以共陰極LED數(shù)碼管為例，如果讓LED數(shù)碼管顯示數(shù)字“5”時，即讓b、c、f、g段的發(fā)光二極管發(fā)光，賦值為“1”，而其它段a、d、e、dp段的發(fā)光二極管不發(fā)光，賦值為“0”，按照dp、g、f、e、d、c、b、a順序進(jìn)行賦值結(jié)果為01101101B，轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)為0x5bH。

　　二、鎖存器的原理與作用

　　鎖存器都是透明的D型鎖存器，當(dāng)使能（G）為高時，Q輸出將隨數(shù)據(jù)（D）輸入而變。當(dāng)使能為低時，輸出將鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平上，輸出控制不影響鎖存器的內(nèi)部工作，即老數(shù)據(jù)可以保持，甚至當(dāng)輸出被關(guān)閉時，新的數(shù)據(jù)也可以置入。

　　如果使用LED數(shù)碼管時不添加鎖存器，特別是在動態(tài)顯示的情況下，LED數(shù)碼管的顯示有可能發(fā)生不規(guī)則的跳動。此外，利用鎖存器可以使CPU的時間占用率較低，占用單片機(jī)的輸出端口較少，并且能夠支持端口復(fù)用。所以為了保證LED數(shù)碼管的顯示信號效果，在使用LED數(shù)碼管時，一般采用鎖存器，常用的鎖存器有74LS373、74HC573等等。

　　三、功能實(shí)現(xiàn)

　　利用美國ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C52單片機(jī)、2個74HC573鎖存器、3個兩位數(shù)碼管、復(fù)位電路、晶振電路構(gòu)成。采用P0口分別與位選、段選鎖存器的D口相連接，段選的Q端口分別與LED數(shù)碼管的a~dp相連接，位選的Q端口分別與LED數(shù)碼管的片選端口相連接。位選端與單片機(jī)P2.0相連接，段選端與單片機(jī)P2.1相連接。

　?。ㄒ唬㎜ED數(shù)碼管的靜態(tài)顯示

　　LED數(shù)碼管的靜態(tài)顯示是指在系統(tǒng)中多個LED數(shù)碼管位選端獨(dú)立，段選端連接在一起。在同一時間內(nèi)，段選端的信號都是相同的，顯示的符號也應(yīng)該是相同的，但是位選端可以控制哪個LED數(shù)碼管發(fā)光。例如：以共陰極LED數(shù)碼管為例，位選、段選端為“1”時打開，為“0”時關(guān)閉，共陰極數(shù)碼管為“1”時發(fā)光，為“0”時不發(fā)光。

　　……　　　　　　　　//52系列單片機(jī)頭文件

　　sbitduan=P2^1，wei=P2^0;　　//聲明段選端、位選端鎖存器的鎖存端

　　voidmain（）

　　{wei=1;//打開位選端

　　P0=0xFE;//送入信號11111110B，即使第一個LED數(shù)碼管發(fā)光

　　wei=0;　　　　//關(guān)閉位選端

　　duan=1;//打開段選端

　　P0=0x5bH;//送入信號01101101B，即讓LED數(shù)碼管顯示數(shù)字“5”

　　duan=0;//關(guān)閉段選端}

　　（二）LED數(shù)碼管的動態(tài)顯示

　　LED數(shù)碼管的動態(tài)顯示又叫做LED數(shù)碼管的動態(tài)掃描顯示，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時顯示，而實(shí)際上某一瞬時只有一個數(shù)碼管在顯示數(shù)據(jù)，且顯示時間較短，一般都在1~10MS之間。LED數(shù)碼管的動態(tài)顯示，CPU要定時掃描刷新顯示，一般適用于顯示位數(shù)較多的場合，占用端口少，電路設(shè)計比較簡單，但是編輯較復(fù)雜一些。