以74HC573为架构的LED数码管应用

1、以 74HC573 为架构的 LED 数码管应用在实际生活、工作过程中会用到大量的 LED 数码管， 它主要显示数字、简单符号，用来表示时间、速度、系统状 态等。在单片机教学中，让学生掌握通过锁存器连接 LED 数码管，通过 C 语言编程控制锁存器的位选端和段选端的打 开与关闭，让LED数码管显示09十个数字的方法。在科技信息高速发展的今天，单片机技术应用到各行各 业，并且在人们的日常生活中得到了越来越广泛的应用。为 了使人们很直观的了解相关设备当前的工作状态，很多时候 需要将当前的时间、温度、工作程序、工作过程等状态通过 显示器显示出来，这就涉及到单片机的显示技术 1 。单片机中常用的显示器

2、有 LED 发光二极管显示器、 LCD 液晶显示器以及 CRT 阴极射线显示器等等， LED 显示器的 显示结构为段显示即 7 位段显示、 8 位段显示、米字型等产 品，8位段显示比7位段显示多一位小数点显示位 dp,例如： 在单片机技术应用中常用的 LED 显示器如数码管， 有一位数 码管、两位数码、四位数码管。 LCD 显示器的显示结构为点 阵显示即8X 8、16X 16、32X 32等产品，点阵的位数越多 则显示的效果越好。常用的 LCD 液晶显示器有 LCD1602 等 等。根据实际项目的需求可进行相应的选择，如只显示数字 作为时间、温度、工作过程、项目选择时可选择数码管显示 器，因为

3、它具有低廉的价格、稳定的性能、硬件要求低、使 用寿命长等特点而得到了广泛的应用。一、LED 数码管的结构与工作原理LED 数码管的基本构成单位为半导体发光二极管， 7 段 的 LED 数码管是将 7 个长条形的发光二极管排成“日”字， 按照从最上边的横开始， 顺时针排列用字母 ag表示，可以 显示09十位数字，还可以显示简单的英文字母如I、o、a、g 等等。 8 段的 LED 数码管就是在 7 段的基础上再在数码管 的右下角加个点用字母 dp 表示，用来显示小数位。根据 8 个发光二极管的不同连接形式，可以将 LED 数码管分成共阳极和共阴极两种，将 8 个发光二极管的阳极都连 在一起的称之为

4、共阳极 LED 数码管；将 8 个发光二极管的阴 极都连在一起的， 称之为共阴极 LED 数码管 2 。为了使 LED 数码管的发光二极管发光显示数字或字母， 对于共阴极 LED 数码管就要在输入端输入高电平即输入为“1”，则发光二极管发光，在输入端输入低电平即输入为“0”，则发光二极管不发光， 而对于共阳极的 LED 数码管正好相反。 例如：以共 阴极 LED 数码管为例， 如果让 LED 数码管显示数字 “ 5”时， 即让 b、 c、 f、 g 段的发光二极管发光，赋值为“ 1”，而其它 段 a、 d、 e、 dp 段的发光二极管不发光，赋值为“0”，按照 dp、 g、 f 、 e、 d、

5、 c、 b、 a 顺序进行赋值结果为 01101101B， 转换成十六进制数为 0x5bH 。二、锁存器的原理与作用锁存器都是透明的 D型锁存器，当使能（G）为高时， Q输出将随数据（D ）输入而变。当使能为低时，输出将锁 存在已建立的数据电平上，输出控制不影响锁存器的内部工 作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，新的数据也 可以置入 3 。如果使用 LED 数码管时不添加锁存器， 特别是在动态显 示的情况下， LED 数码管的显示有可能发生不规则的跳动。 此外，利用锁存器可以使 CPU 的时间占用率较低， 占用单片 机的输出端口较少，并且能够支持端口复用。所以为了保证 LED 数码管的显

6、示信号效果，在使用 LED 数码管时，一般 采用锁存器，常用的锁存器有74LS373 、 74HC573 等等。三、功能实现利用美国 ATMEL 公司生产的 AT89C52 单片机、 2 个 74HC573 锁存器、 3 个两位数码管、复位电路、晶振电路构 成。采用 P0 口分别与位选、段选锁存器的 D 口相连接，段 选的Q端口分别与LED数码管的adp相连接，位选的 Q 端口分别与 LED 数码管的片选端口相连接。 位选端与单片机 P2.0 相连接，段选端与单片机 P2.1 相连接。（一） LED 数码管的静态显示LED 数码管的静态显示是指在系统中多个 LED 数码管 位选端独立，段选端连

7、接在一起。在同一时间内，段选端的 信号都是相同的，显示的符号也应该是相同的，但是位选端 可以控制哪个 LED 数码管发光。例如：以共阴极 LED 数码 管为例，位选、段选端为“ 1”时打开，为“ 0”时关闭，共 阴极数码管为“ 1”时发光，为“ 0”时不发光。52系列单片机头文件sbit duan=P2A1 , wei=P2A0 ;/声明段选端、位选端锁存器的锁存端void main （） wei=1 ；/打开位选端PO=OxFE ;/送入信号11111110B,即使第一个 LED数码管发光wei=0 ；/关闭位选端duan=1 ；/打开段选端P0=0x5bH ；/送入信号01101101B，

8、即让LED数码管显示数字“ 5”duan=0；/关闭段选端 掌握了静态数码管显示的方式后，即可以在定义的时候 通过数组将所有数字存储在数组中，通过 for 循环等方式， 调用数组中各数字信号， 在 LED 数码管中显示。 利用这种方 式，在 LED 数码管显示程序的编写中会节省很多时间。（二） LED 数码管的动态显示LED 数码管的动态显示又叫做 LED 数码管的动态扫描显示，利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用，使人的感觉 好像各位数码管同时显示，而实际上某一瞬时只有一个数码 管在显示数据，且显示时间较短，一般都在110MS之间。LED 数码管的动态显示， CPU 要定时扫描刷新显示， 一般适 用于显示位数较多的场合， 占用端口少， 电路设计比较简单， 但是编辑较复杂一些。在实际的教学过程中，为了激发学生的学习兴趣及学习 积极性，利用锁存器点亮 LED 数码管及正确显示数字符号， 也为了更好的为后续学习打好良好的基础，教师在教学备课 阶段要准备目标性强、操作简单、功能完善的实例，由浅入