《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于PIC12C508單片機(jī)的LED顯示電路
現(xiàn)代電子技術(shù)
張國(guó)鋒 汪靜甜
摘要: LED顯示以其使用方便,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。它的顯示接口按驅(qū)動(dòng)方式可分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種。靜態(tài)顯示雖然亮度高,無(wú)閃動(dòng),但具有功耗大,占I/O口多,成本高等缺點(diǎn)。在I/O口緊張的情況下大多采用動(dòng)態(tài)顯示方式。目前,市場(chǎng)上有許多專(zhuān)用的動(dòng)態(tài)顯示接口芯片可供選擇。但是,這些芯片價(jià)格普遍較高,而不適合在廉價(jià)系統(tǒng)中應(yīng)用。有些專(zhuān)用芯片(如MC14489)采用硬件譯碼方式,顯示的信息量有限,難以滿足各種要求,影響了它的應(yīng)用。在此介紹一種價(jià)格低廉,效果良好的LED動(dòng)態(tài)顯示電路,通過(guò)軟件譯碼,串行顯示方式,節(jié)省大量I/O線,不僅能顯示數(shù)字,而且可以顯示大部分英文字母。
關(guān)鍵詞: 51單片機(jī) PIC12C508 LED
Abstract:
Key words :

  LED顯示以其使用方便,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。它的顯示接口按驅(qū)動(dòng)方式可分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種。靜態(tài)顯示雖然亮度高,無(wú)閃動(dòng),但具有功耗大,占I/O口多,成本高等缺點(diǎn)。在I/O口緊張的情況下大多采用動(dòng)態(tài)顯示方式。目前,市場(chǎng)上有許多專(zhuān)用的動(dòng)態(tài)顯示接口芯片可供選擇。但是,這些芯片價(jià)格普遍較高,而不適合在廉價(jià)系統(tǒng)中應(yīng)用。有些專(zhuān)用芯片(如MC14489)采用硬件譯碼方式,顯示的信息量有限,難以滿足各種要求,影響了它的應(yīng)用。在此介紹一種價(jià)格低廉,效果良好的LED動(dòng)態(tài)顯示電路,通過(guò)軟件譯碼,串行顯示方式,節(jié)省大量I/O線,不僅能顯示數(shù)字,而且可以顯示大部分英文字母。

  1 硬件說(shuō)明及工作原理

  主要硬件包括:?jiǎn)纹瑱C(jī)PIC12C508,2片移位寄存器74HC595,8個(gè)LED數(shù)碼管,8個(gè)220 Ω左右的限流電阻。

  1.1 PIC12C508的介紹

  PIC12C508是MICROCHIP公司開(kāi)發(fā)的具有低價(jià)格、低功耗、高性能、8位、全靜態(tài)等特點(diǎn)的CMOS單片機(jī)。它采用RISC結(jié)構(gòu),有著廣泛的應(yīng)用范圍,尤其適用于便攜式電子產(chǎn)品。

  PIC12C508引腳圖(見(jiàn)圖1)說(shuō)明如下:

  •   GP0:雙向輸入/輸出端口/串行編程數(shù)據(jù)端;
  •   GP1:雙向輸入/輸出端口/串行編程時(shí)鐘端;
  •   GP2:雙向I/O端口;
  •   GP3:輸入端口;
  •   GP4:雙向I/O端口;
  •   GP5:雙向I/O端口。

  1.2 74HC595的介紹

  74HC595具有8位移位寄存器,1個(gè)存儲(chǔ)器和三態(tài)輸出功能。移位寄存器為串行輸入,8位并行(或串行)輸出。移位寄存器和存儲(chǔ)器分別是時(shí)鐘、數(shù)據(jù)在SR-CLK上升沿的輸入并移位:Q0→Q1→Q2→…→Q7,在RCLK上升沿進(jìn)入存儲(chǔ)寄存器。當(dāng)E為低電平時(shí),存儲(chǔ)寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。74HC595引腳圖(見(jiàn)圖2)功能如下:

  •   Q0~Q7:并行數(shù)據(jù)輸出端;
  •   Q7':級(jí)聯(lián)輸出端;
  •   SRCLK:移位寄存器的時(shí)鐘脈沖輸入端;
  •   RCLK:存儲(chǔ)寄存器的時(shí)鐘脈沖輸人端;
  •   SER:串行數(shù)據(jù)輸入端;
  •   E:輸出有效(低電平);
  •   SRCLR:主復(fù)位(低電平)。

引腳圖

  1.3 硬件電路設(shè)計(jì)

  在電路中,兩片74HC595,一片作為段碼驅(qū)動(dòng)A,另一片作為位碼驅(qū)動(dòng)B,采用級(jí)聯(lián)方式連接。單片機(jī)PIC12C508的GP0,GP1和GP2端口模擬數(shù)據(jù)輸出端和時(shí)鐘輸出端。段碼驅(qū)動(dòng)A的串行數(shù)據(jù)輸入端(SER)和移位寄存器時(shí)鐘端 (SRCLK)分別接12C508的GP0和GP1端口,存儲(chǔ)寄存器時(shí)鐘端(RCLK)接GP2。位碼驅(qū)動(dòng)B的SER和SRCLK端分別接段碼驅(qū)動(dòng)A的級(jí)聯(lián)輸出端(Q7')和12C508的GP1端口,RCLK端接GP2。同時(shí),兩片74HC595的E端接地(見(jiàn)圖3)。

硬件電路設(shè)計(jì)

  在顯示過(guò)程中,通過(guò)譯碼表確定要顯示字符的段碼值,根據(jù)字符在LED中的顯示位置(假定為最低位)確定其位碼值為FEH(1111 1110)。先將位碼值在SR-CLK脈沖的作用下送入段碼驅(qū)動(dòng)A;接著取字符段碼值,同樣送入段碼驅(qū)動(dòng)A。此時(shí),位碼值已通過(guò)級(jí)聯(lián)端Q7'送入位碼驅(qū)動(dòng) B。然后,讓GP2輸出一上升沿,使移位寄存器中的值輸出至存儲(chǔ)寄存器,進(jìn)而從8個(gè)并行輸出端輸出。延時(shí)2 ms,字符就可在預(yù)定位置顯示。若要求在低二位顯示時(shí),位碼變?yōu)镕DH(1111 1101),再譯得第二個(gè)字符的段碼值,重復(fù)上述過(guò)程即可。這樣,在主程序中循環(huán)調(diào)用顯示程序,交替發(fā)送段碼和位碼,就可使LED達(dá)到理想的顯示效果。

  2 程序流程及編寫(xiě)

  主程序流程圖如圖4所示,以下程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)字0~7的顯示:

主程序流程圖

  3 結(jié) 語(yǔ)

  在此介紹一種新型LED顯示電路,采用串行方式,極大地節(jié)省了單片機(jī)I/O口,所用芯片體積小,價(jià)格低廉,軟件譯碼方式增大顯示信息量,且簡(jiǎn)化了硬件電路,故該模塊特別適用于低價(jià)格的便攜式系統(tǒng)。

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