介绍一种可与各种单片机连接的显示模块.doc

-介绍一款可串行控制的LED系列显示模块 一一般介绍 LED系列显示模块有三个规格：LED-4、LED-3、LED-2（见图1图3）。由图可知，LED-4是四位显示器，最左边的是第4位最右边的是第1位。LED-3是三位显示器，最左边的是第4位最右边的是第2位。LED-2是二位显示器，最左边的是第4位最右边的是第3位。 图1 图2 图3 所有规格的LED显示模块均可互相拼接成更多位数的显示器，例如，一个LED-4加一个LED-2可组成六位显示器（见图4），一个LED-3加一个LED-2可组成五位显示器（见图5），三个LED-4可组成十二位显示器（见图6）等等，拼接的数量并无限制只要电源或控制器有足够的驱动能力就可。 图4 图5 图6二模块端口介绍 LED系列显示模块有六个连接端口（见图1图3），下面分别介绍。 1脚（RST）复位端。当给该端低电平时LED模块复位，当给该端高电平时LED模块工作。模块内部有上电自动复位电路，因此，如果不需要由外部控制复位，则该端可空着。 2脚（GND）电源负端。3脚（VCC）电源正端（+5V）。4脚（SCK）移位脉冲端。外部控制器通过该端向模块发送移位脉冲，每发一个脉冲模块接收一位数据。该端要接10K的上拉电阻。5脚（DAT）数据端。外部控制器通过该端向模块发送数据（随着移位脉冲）。该端要接10K上拉电阻。6脚（）使能端。当该端为高电平时模块不使能，此时“SCK”、“DAT”端均为高阻态，模块与串行总线处于断开状态，但还继续显示原来的内容。当该端为低电平时模块使能，此时“SCK”、“DAT”端处于工作状态，开始接收来自控制器的指令。三串行控制连接LED系列显示模块采用串行控制方式，只需三条信号线，可同各种单片机或控制器连接（见图7图9）。图7是用89C系列单片机与LED-3模块构成的000999 计数显示电路。首先外部计数脉冲通过T1端口输入到16位计数器T1中，然后将T1的内容进行BCD码变换，将变换后的数据通过P11口输出给LED-3显示。由于LED-3的6脚直接接地，所以LED-3始终使能。显示控制程序实例见本文第六章第一节“C51系列单片机控制子程序”。图7图8是用AVR系列单片机（MEGA16）与LED-3、LED-2模块构成的0000065535 计数显示电路。首先外部计数脉冲通过T1端口输入到16位计数器T1中，然后将T1的内容进行BCD码变换，将变换后的数据通过PA0口输出给LED-3和LED-2显示。LED-3的第4位为显示器的万位，第3位为仟位，第2位为佰位，LED-2的第4位为十位，第3位为个位。当要传送十位和个位数据时，PA3口输出低电平，PA2口输出高电平，LED-2被使能LED-3不使能，反之亦然。显示控制程序实例见本文第六章第二节“AVR系列单片机控制子程序”。图8图9是用P110C控制模块与二个LED-4模块构成的双电压显示电路。ADC0和ADC1二个10位分辩率的模拟量端口分别采集电压信号，经过BCD码变换后，其中VS1信号由1# LED-4显示，VS2信号由2# LED-4显示。当要传送1# LED-4数据时，P002口输出低电平，P003口输出高电平，1# LED-4被使能2# LED-4不使能，反之亦然。显示控制程序实例见本文第六章第三节“P110C控制模块控制子程序”。图9四串行控制时序由图10可知，SCK端口首先为输出态，每隔2.5ms(T4)产生一个0.1ms脉宽的低电平同步脉冲（T1），在同步脉冲变为高电平的同时该端口要在150S（T5）内转为输入态并在DAT端口输出数据位，然后接收移位脉冲，移位脉冲的低电平（T2）和高电平（T3）脉宽要大于等于2S 且小于等于80S 。LED模块在移位脉冲的低电平时将DAT端口的数据位移入。 图10 五串行控制指令集指令有单字节指令和多字节指令，最多是五字节指令。在传送指令时首先传送命令码接着传送显示码,在传送显示码时要遵循由最高位（第4位）首先开始传送的原则。在传送每个命令码或显示码时，均遵循从最高位（第7）开始传送的原则。LED 命令代码表命令码字节数功能 命令码字节数功 功能001全消隐/不消隐0B1第1位消隐/不消隐01 S1 2传送第1位显示值0C1第4位闪亮/不闪亮 02 S22传送第2位显示值 0D1第3位闪亮/不闪亮 03 S32传送第3位显示值 0E1第2位闪亮/不闪亮 04 S42传送第4位显示值 0F1第1位闪亮/不闪亮05 S4 S33传送第4、第3位显示值（第4位在先） 101全闪亮/不闪亮 06 S4 S3 S24传送第4、第3、第2位显示值（第4位在先） 111复位（全显示“0”，设置为不消隐、不闪亮状态）07 S4 S3 S2 S15传送第4、第3、第2、第1位显示值（第4位在先） 12 (00/01) 2第4位显示/不显示小数点（00不显示。01显示） 081第4位消隐/不消隐 13 (00/01) 2第3位显示/不显示小数点（00不显示。01显示） 091第3位消隐/不消隐 14 (00/01) 2第2位显示/不显示小数点（00不显示。01显示） 0A1第2位消隐/不消隐 15 (00/01) 2第1 位显示/不显示小数点（00不显示。01显示）注1：S1 表示第1位显示值，S2 表示第2位显示值，S3 表示第3位显示值，S4 表示第4位显示值。注2：单字节指令除“11”命令外均为双功能命令，例如“0D”命令第一次传送完后，显示器第3位闪亮，再次传送该命令则第3位不闪亮。LED 显示代码表显示码功能 显示码功能显示码功能显示码功能 显示码功能显示码功能000C1824303C010D1925313D020E1A26323E030F1B27333F04101C28344005111D29354106121E2A3607131F2B370814202C380915212D390A16222E3A0B17232F3B六 控制程序实例 1. C51系列单片机控制子程序在该程序中，P10口为“SCK ”端，P11口为“DAT”端，R2 存放要传送的命令/数据，fsh1: setb p10 (设置P10口为输入模式)ff0: jb p10,ff0 （检测同步脉冲低电平）ff1: jnb p10,ff1 （检测同步脉冲高电平） mov a,r2 mov c,acc.7 （输出命令/数据第7位） mov p11,c lcall sck （输出SCK 脉冲） mov c,acc.6 （输出命令/数据第6位） mov p11,c lcall sck （输出SCK 脉冲） mov c,acc.5 （输出命令/数据第6位） mov p11,c lcall sck （输出SCK 脉冲） mov c,acc.4 （输出命令/数据第4位） mov p11,c lcall sck （输出SCK 脉冲） mov c,acc.3 （输出命令/数据第3位） mov p11,c lcall sck （输出SCK 脉冲） mov c,acc.2 （输出命令/数据第2位） mov p11,c lcall sck （输出SCK 脉冲） mov c,acc.1 （输出命令/数据第1位） mov p11,c lcall sck （输出SCK 脉冲） mov c,acc.0 （输出命令/数据第0位） mov p11,c lcall sck （输出SCK 脉冲） retsck: clr p10 clr p10 clr p10 clr p10 setb p10 setb p10 setb p10 setb p10 ret例： 在第4位显示“4”，在第3位显示“3”，在第2位显示“2”，在第1位显示“1”。 MOV R2, #07H （发送“07”命令） LCALL FSH1MOV R2, #04H （在第4位显示“4”） LCALL FSH1MOV R2, #03H （在第3位显示“3”） LCALL FSH1MOV R2, #02H （在第2位显示“2”） LCALL FSH1MOV R2, #01H （在第1位显示“1”） LCALL FSH12. AVR系列单片机控制子程序在该程序中，PA0口为“SCK ”端，PA1口为“DAT”端，R17 存放要传送的命令/数据。fsh2: cbi porta,0 (设置PA0口为无上拉电阻输入模式） cbi ddra,0f0: sbic pina,0 （检测同步脉冲低电平） rjmp f0f1: sbis pina,0 （检测同步脉冲高电平） rjmp f1 cbi porta,0 (设置PA0口为输出模式） sbi ddra,0ldi r16,0x00f3: rol r17brcs f2cbi porta,1f4: rcall sck （输出SCK 脉冲）inc r16cpi r16,0x08 （判别8位数据是否发完）brne f3retf2: sbi porta,1 rjmp f4sck: cbi porta,0 cbi porta,0cbi porta,0cbi porta,0cbi porta,0 cbi porta,0cbi porta,0 cbi porta,0cbi porta,0 cbi porta,0sbi porta,0 sbi porta,0sbi porta,0 sbi porta,0sbi porta,0sbi porta,0sbi porta,0 sbi porta,0sbi porta,0sbi porta,0 ret例： 在第3位闪亮 LDI R17，0X0D RCALL SCK例： 全消隐 LDI R17，0X00 RCALL SCK例： 在第2位显示“A”，在第1位显示“C” LDI R17，0X05 （发送“05”命令） RCALL SCKLDI R17，0X0A （在第2位显示“A”） RCALL SCKLDI R17，0X0C （在第1位显示“C”） RCALL SCK3. P110C控制模块控制子程序在该程序中，P000口为“SCK ”端，P001口为“DAT”端，R0020 存放要传送的命令/数据。FSH P000=IN:0 (设置P000口为无上拉电阻输入模式) F0 P000=1,F0 (如果P000口输入为高电平就跳转到F0处) F1 P000=0,F1 (如果P000口输入为低电平就跳转到F1处)P000=OUT (设置P000口为输出模式)P001=R0020:7 (输出第7位数据)LCALL,SCK (输出移位脉冲)P001=R0020:6 (输出第6位数据)LCALL,SCK (输出移位脉冲)P001=R0020:5 (输出第5位数据)LCALL,SCK (输出移位脉冲)P001=R0020:4 (输出第4位数据)LCALL,SCK (输出移位脉冲)P001=R0020:3 (输出第3位数据)LCALL,SCK (输出移位脉冲)P001=R0020:2 (输出第2位数据)LCALL,SCK (输出移位脉冲)P001=R0020:1 (输出第1位数据)LCALL,SCK (输出移位脉冲)P001=R0020:0 (输出第0位数据)LCALL,SCK (输出移位脉冲)P000=IN:0 (设置P000口为无上拉电阻输入模式)RET (子程序返回) SCK P000=0 (P000口输出低电平)R0100=030S1 R0100-1,S1P000=1 (P000口输出高电平)R0100=030S2 R0100-1,S2RET (子程序返回)例： 按图7电路连接,P000接SCK,P001接DAT,