LED数码管串行显示原理.doc

LED数码管显示原理LED数码管是通过点亮不同的段码组合来显示数字和字母的。外观如右图a所示。LED数码管从结构上可分为共阳极和共阴极两种类型。结构如图b，c所示，从图b和图c中我们可以看到共阳极和共阴极数码管的唯一区别在于公共端的极性不同，但两者的显示原理是相同的。共阴极和共阳极数码管内部都集成了8个LED发光管，这8个LED发光管分别表示段码值：A,B,C,D,E,F,G,DP。当对应的LED发光管被点亮时，对应的段码值就会亮起来，通过点亮不同的段码组合，来显示不同的数字和字母来。具体的对应关系见图d(共阳极LED数码管段码表)。 图a 图b 图c图d LED数码管在单片机系统中的驱动显示原理在单片机系统中，LED数码管是怎样显示数据的呢？下面我们来深入研究一下。要想让LED数码管正确的显示数据，我们首先要了解一下LED数码管的驱动显示原理。在单片机系统中，LED数码管的驱动方式主要有动态显示和静态显示两种类型，每种类型的驱动电路各部相同。动态显示的原理就是，把所有LED数码管相同的段码连在一起，作为数据总线，连接至单片机的I/O端口上，每个LED数码管的公共端单独留出来，作为区分LED数码管的地址线，分别连接到单片机的I/O端口上，在某一时刻，单片机发送要显示的数据到LED数码管的数据总线上，同一时刻接通需要显示数据的数码管的公共端，这样对应的数码管就亮了，而没有选通公共端的数码管，虽然数据端上有数据存在，但是公共端未接通，形不成通路，所以段码就不会亮。这样就把要显示的数据和数码管的位置就对上了，总体一句话，把待显数据放在数据总线上，同时接通某一数码管的公共端，点亮数码管后，延时几一定时间（一般5-10ms左右），然后断开刚才数码管的公共端；再向数据总线发送下一组数据，接通另一个数码管的公共端，再延时一定时间，断开数码管的公共端；用同样方法使所有的数码管都显示一遍，然后从头开始循环扫描下去，只要每个数码管在每秒内能够显示25次以上，我们看到的显示效果就是稳定的数值。这就是数码管的动态扫描驱动方式。在分布式通讯电缆线路故障监测系统中，我们采用的是静态显示的方式。图e如图e所示：图中共有4位共阳极LED数码管“LED1、LED2、LED3、LED4”，它们的阳极VCC都连接在一起接到电源正极上，每个LED数码管的数据端A、B、C、D、E、F、DP分别接在IC3、IC4、IC5、IC6上，IC3、IC4、IC5、IC6是4个串入并出的移位寄存器，型号为74LS164，作用是把串行数据接口转换为并行数据接口，74LS164的Q0-Q7分别接LED数码管的A、B、C、D、E、F、DP, AB是74LS164的数据输入端，CLK是74LS164的移位脉冲输入端，第1片IC的AB接单片机的RXD, 第1片IC的Q7连接第2片IC的AB, 所有 CLK端全部连在一起接单片机的TXD,这样级联下去可以扩展许多位显示器,。其中RXD是单片机的串行通讯数据输出端，TXD是在串行通讯时移位脉冲输出端。如果要使LED4、LED3、LED2、LED1、分别显示1、2、3、4，那么单片机的RXD端就要按顺序发送1、2、3、4这4位数的二进制代码00000001、00000010、00000011、00000100，TXD的移位脉冲是自动生成的我们不用考虑，发送完毕后，LED数码管就可以显示了。这时单片机即使不用再发送数据，显示器也能自己保持显示。这种显