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LED显示器接口及应用优化

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：LED显示器是由7段发光二极管构成的，LED显示器在单片机系统中的应用非常普遍。LED显示器的引脚排列及发光二极管连接方法如图5-45所示。使用LED显示器时，要注意区分这两种不同的接法。用LED显示器显示十六进制数字形代码见表5-4。对多位LED显示器通常采用动态扫描的方法进行显示，即逐个循环地点亮各位显示器。图5-46是使用8155实现的6位LED显示器接口电路。缓冲区的单元个数与LED显示器位数相同。

LED是发光二极管（Light Emitting Diode）的英文缩写。LED显示器是由7段发光二极管构成的，LED显示器在单片机系统中的应用非常普遍。

LED显示器的引脚排列及发光二极管连接方法如图5-45所示。

图中a、b、c、d、e、f、g分别代表7段直线型发光二极管及其引脚，而dp则代表圆点型发光二极管，用于显示小数点。通过7段发光二极管亮灭的不同组合，可以显示十六进制数字及一些其他字母或符号。

LED显示器中的发光二极管有共阳极和共阴极两种连接方法。

图5-45 LED显示器的引脚排列及发光二极管连接方法

（1）共阳极接法

把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极，使用时公共阳极接+5V。这样，阴极端输入低电平的段发光二极管就导通点亮，而输入高电平的则不亮。

（2）共阴极接法

把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极，使用时公共阴极接地。这样，阳极端输入高电平的段发光二极管就导通点亮，而输入低电平的则不亮。

使用LED显示器时，要注意区分这两种不同的接法。

用LED显示器显示十六进制数字形代码见表5-4。

表5-4 十六进制数字形代码

2.LED显示器接口

（1）8155（定时器/计数器）作LED显示器接口

实际使用的LED显示器都是多位的。对多位LED显示器通常采用动态扫描的方法进行显示，即逐个循环地点亮各位显示器。这样，虽然在任一时刻只有一位显示器被点亮，但是由于人眼的视觉惰性，实际看起来与全部显示器持续点亮的效果完全一样。

为了实现LED显示器的动态扫描，除了要给显示器提供段码（字形代码）之外，还要对显示器提供位码。这就是通常所说的段控和位控。因此多位LED显示器接口电路需要有两个输出接口，其中一个用于输出8位段控码，另一个用于输出位控码，位控码的位数应等于显示器的位数。

图5-46是使用8155实现的6位LED显示器接口电路。

图5-46 LED显示器接口电路

其中A接口为输出接口（段控接口），以输出8位字形代码。段控线的负载电流约为8mA，为提高显示亮度，还可以加74LS244进行段控输出驱动。

C接口也为输出接口（位控口），以PC₅～PC₀输出位控码。由于位控的驱动电流较大，8段全亮时约为40～60mA。因此PC接口输出可加74LS06进行反相和提高驱动能力，然后再接各LED显示器的位控端。

（2）显示缓冲区

为了存放显示的数字或字符，通常应设置显示缓冲区。缓冲区的单元个数与LED显示器位数相同。假定本例中六个显示器的缓冲区单元是7EH～79H，则显示缓冲单元与LED显示器的对应关系如表5-5所示。

表5-5 显示缓冲单元与LED显示器的对应关系表

动态扫描是从右向左进行的，因此缓冲区的首地址是79H。