數(shù)碼管LED常用接口電路設(shè)計(jì)-重慶科創(chuàng)學(xué)院

1、1/37數(shù)碼管數(shù)碼管 常用接口電路常用接口電路 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介在一些只需要簡(jiǎn)單顯示的儀器中，常用在一些只需要簡(jiǎn)單顯示的儀器中，常用數(shù)碼管數(shù)碼管顯示信息；顯示信息；類(lèi)型：發(fā)光二極管顯示器，簡(jiǎn)稱(chēng)類(lèi)型：發(fā)光二極管顯示器，簡(jiǎn)稱(chēng)LED(Light Emitting Diode)；液晶顯示器，簡(jiǎn)稱(chēng)；液晶顯示器，簡(jiǎn)稱(chēng)LCD(Liquid Crystal Display)；熒光管顯示器。熒光管顯示器。LED、LCD有兩種顯示結(jié)構(gòu)；有兩種顯示結(jié)構(gòu)；段顯示段顯示(8段，段，“米米”字型等字型等)和和點(diǎn)陣顯示點(diǎn)陣顯示(5X 7，5X8，8X8點(diǎn)陣等點(diǎn)陣等)。LED示又分為示又分為固定段顯示固定段顯示和和可以拼裝的大型字段

2、顯示可以拼裝的大型字段顯示，此，此外還有外還有共陽(yáng)極共陽(yáng)極和和共陰極共陰極之分等。之分等。三種顯示器中，以熒光管顯示器亮度最高，發(fā)光二極管次三種顯示器中，以熒光管顯示器亮度最高，發(fā)光二極管次之，而液晶顯示器最弱；之，而液晶顯示器最弱；液晶顯示器有帶背光和不帶背光之分，帶背光的液晶顯示液晶顯示器有帶背光和不帶背光之分，帶背光的液晶顯示器既可以在有外部光源處使用，也可以在黑暗中使用；不器既可以在有外部光源處使用，也可以在黑暗中使用；不帶背光的液晶顯示器只能靠外部光源才能看清。帶背光的液晶顯示器只能靠外部光源才能看清。2/37LEDLED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理顯示器的結(jié)構(gòu)與原理一、一、 結(jié)構(gòu)種類(lèi)結(jié)構(gòu)種類(lèi)

3、常用的常用的LED發(fā)光器件有兩類(lèi)：發(fā)光器件有兩類(lèi)：段段顯示顯示（數(shù)碼管數(shù)碼管）和）和點(diǎn)陣顯示點(diǎn)陣顯示。八。八段段LED顯示器顯示器(數(shù)碼管數(shù)碼管)系發(fā)光器系發(fā)光器件的一種；件的一種；數(shù)碼管內(nèi)部由數(shù)碼管內(nèi)部由七個(gè)條形發(fā)光二極七個(gè)條形發(fā)光二極管管和和一個(gè)小圓點(diǎn)發(fā)光二極管一個(gè)小圓點(diǎn)發(fā)光二極管組成組成，根據(jù)各管的亮暗組合成字符。，根據(jù)各管的亮暗組合成字符?？捎脕?lái)顯示可用來(lái)顯示09、A、B、C、D、E、F及小數(shù)點(diǎn)及小數(shù)點(diǎn)“.”等字符。等字符。常見(jiàn)數(shù)碼管有常見(jiàn)數(shù)碼管有10根管腳。其中根管腳。其中COM為公共端；為公共端；數(shù)碼管數(shù)碼管3/37LEDLED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理顯示器的結(jié)構(gòu)與原理一、結(jié)構(gòu)種類(lèi)一、結(jié)

4、構(gòu)種類(lèi)根據(jù)內(nèi)部發(fā)光二極管的接線形式可分為根據(jù)內(nèi)部發(fā)光二極管的接線形式可分為共陰極共陰極( (各二極管各二極管的陰的陰極連接在一起極連接在一起) )和和共陽(yáng)極共陽(yáng)極( (各二極管的陽(yáng)極連接在一起各二極管的陽(yáng)極連接在一起) )兩種。兩種。使用時(shí)，使用時(shí)，共陰極數(shù)碼管公共端接地共陰極數(shù)碼管公共端接地，共陽(yáng)極數(shù)碼管公共端接共陽(yáng)極數(shù)碼管公共端接電源電源。每段發(fā)光二極管需。每段發(fā)光二極管需5 510mA10mA的驅(qū)動(dòng)電流才能正常發(fā)光。的驅(qū)動(dòng)電流才能正常發(fā)光。 (b)共陰極；共陰極； (c)共陽(yáng)極共陽(yáng)極 (a)管腳排列管腳排列八段八段LED顯示器顯示器4/37 共陰極共陰極LED顯示器的發(fā)光二極管的公共陰極

5、接地，而陽(yáng)極顯示器的發(fā)光二極管的公共陰極接地，而陽(yáng)極通過(guò)限流電阻接到驅(qū)動(dòng)芯片的輸出口線上，通過(guò)限流電阻接到驅(qū)動(dòng)芯片的輸出口線上，當(dāng)某個(gè)驅(qū)動(dòng)口線為當(dāng)某個(gè)驅(qū)動(dòng)口線為高電平時(shí)，該發(fā)光二極管有電流通過(guò)而發(fā)光高電平時(shí)，該發(fā)光二極管有電流通過(guò)而發(fā)光，相應(yīng)的段被顯示。，相應(yīng)的段被顯示。 二、顯示原理二、顯示原理LEDLED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理顯示器的結(jié)構(gòu)與原理 共陽(yáng)極共陽(yáng)極LED顯示器的發(fā)光顯示器的發(fā)光二極管的公共陽(yáng)極接高電平，二極管的公共陽(yáng)極接高電平，而陰極通過(guò)限流電阻接到驅(qū)而陰極通過(guò)限流電阻接到驅(qū)動(dòng)芯片的輸出口線上，動(dòng)芯片的輸出口線上，當(dāng)某當(dāng)某個(gè)驅(qū)動(dòng)口線為低電平時(shí)，該個(gè)驅(qū)動(dòng)口線為低電平時(shí)，該發(fā)光二極管有電

6、流通過(guò)而發(fā)發(fā)光二極管有電流通過(guò)而發(fā)光，相應(yīng)的段被顯示光，相應(yīng)的段被顯示。5/37根據(jù)根據(jù)LED顯示器的結(jié)構(gòu)原理可知，通過(guò)給每段提供不同的數(shù)顯示器的結(jié)構(gòu)原理可知，通過(guò)給每段提供不同的數(shù)據(jù)，據(jù)，LED顯示器就能顯示出不同形狀的字符，因此，我們把顯示器就能顯示出不同形狀的字符，因此，我們把數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)稱(chēng)為數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)稱(chēng)為“字形碼字形碼”或或“字段碼字段碼”。不同的字符有不同的字形碼，而且還與不同的字符有不同的字形碼，而且還與LED顯示器是共陰極顯示器是共陰極或是共陽(yáng)極接法密切相關(guān)。或是共陽(yáng)極接法密切相關(guān)。 dpgfedcbaD7D6D5D4D3D2D1D0字形碼數(shù)據(jù)格式二、顯示原理二、顯示原理L

7、EDLED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理顯示器的結(jié)構(gòu)與原理6/37LED顯示器的字形顯示器的字形( (段段) )碼表碼表顯示字符顯示字符字形碼字形碼顯示字符顯示字符字形碼字形碼共陰極共陰極共陽(yáng)極共陽(yáng)極共陰極共陰極共陽(yáng)極共陽(yáng)極03FHC0HA77H88H106HF9HB7CH83H25BHA4HC39HC6H34FHB0HD5EHA1H466H99HE79H86H56DH92HF71H8EH67DH82H40HBFH707HF8HP73H8CH87FH80HP.F3H0CH96FH90H熄滅熄滅00HFFH共陽(yáng)極和共共陽(yáng)極和共陰極的字段陰極的字段碼互為反碼。碼互為反碼。LEDLED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理顯示器的

8、結(jié)構(gòu)與原理7/37一般地，發(fā)紅光的一般地，發(fā)紅光的LED每段流過(guò)每段流過(guò)5mA的平均電流，亮度就的平均電流，亮度就可以了，可以了，7mA電流會(huì)更亮些，電流會(huì)更亮些，10mA以上也不會(huì)再亮多少，以上也不會(huì)再亮多少，但長(zhǎng)期運(yùn)行于但長(zhǎng)期運(yùn)行于10mA以上會(huì)縮短其壽命。最大電流平均值不以上會(huì)縮短其壽命。最大電流平均值不得超過(guò)得超過(guò)30mA；在應(yīng)用中，通常設(shè)置為在應(yīng)用中，通常設(shè)置為510mA。在動(dòng)態(tài)掃描顯示情況下，。在動(dòng)態(tài)掃描顯示情況下，瞬時(shí)電流較大，但平均電流不要超過(guò)瞬時(shí)電流較大，但平均電流不要超過(guò)10mA；LED顯示器允許的反向電壓最大值為顯示器允許的反向電壓最大值為5V，此時(shí)的反向電流，此時(shí)的反向

9、電流一般小于一般小于10A；小尺寸的小尺寸的LED顯示器每段只有一個(gè)發(fā)光二極管，其正向壓顯示器每段只有一個(gè)發(fā)光二極管，其正向壓降約為降約為1.5V，一般最大不大于，一般最大不大于2V。大尺寸的。大尺寸的LED顯示器每顯示器每段可能由數(shù)個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)，每段壓降也相應(yīng)的要增大。段可能由數(shù)個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)，每段壓降也相應(yīng)的要增大。 二、顯示原理二、顯示原理LEDLED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理顯示器的結(jié)構(gòu)與原理8/37“米”字型數(shù)碼管結(jié)構(gòu)與引腳圖二、顯示原理二、顯示原理LEDLED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理顯示器的結(jié)構(gòu)與原理“米米”字型數(shù)碼管字型數(shù)碼管 “米米”字型字型LED顯示器也顯示器也有共陰和共陽(yáng)極兩種。有

10、共陰和共陽(yáng)極兩種?！癈OM”是是公共端，對(duì)于共陰公共端，對(duì)于共陰極型它是負(fù)極，對(duì)于共陽(yáng)極型極型它是負(fù)極，對(duì)于共陽(yáng)極型它是正極它是正極。 “米米”字型字型LED顯示器由顯示器由15個(gè)個(gè)LED字段組成，所以其字段組成，所以其字型字型碼為兩個(gè)字節(jié)碼為兩個(gè)字節(jié)。字型碼與連接。字型碼與連接方式有關(guān)，只有確定了數(shù)碼管方式有關(guān)，只有確定了數(shù)碼管的電路連接圖，才能根據(jù)電路的電路連接圖，才能根據(jù)電路連接關(guān)系確定連接關(guān)系確定CPU輸出的字形輸出的字形碼。碼。9/37二、顯示原理二、顯示原理LEDLED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理顯示器的結(jié)構(gòu)與原理“米米”字型數(shù)碼管字型數(shù)碼管字符字符共陰極共陰極共陽(yáng)極共陽(yáng)極字符字符共陰極共陰

11、極共陽(yáng)極共陽(yáng)極字符字符共陰極共陰極共陽(yáng)極共陽(yáng)極0003FHFFC0HB128FHED70HP00F3HFF0CH10006HFFEDHC0039HFFC6HQ203FHDFC0H200DBHFFF9HD120FHEDF0HR20F3HDF0CH300CFHFF24HE0079HFF86HS2109HDEF6H400E6HFFl9HF0071HFF8EHT1201HEDFEH500EDHFFl2HG00BDHFF42HU003EHFFC1H600FDHFF01HH00F6HFF09HV0C30HF2CFH70007HFFF8HI1209HFDF6HW2836HD7C9H800FFHFF00HJ0

12、C01HF3FEHX2D00HD2FFH900EFHFFl0HK3600HC9FFHY1500HEAFFH“米”字形數(shù)碼管字形碼10/371.軟件查表法軟件查表法 采用軟件查表方式時(shí)，需要在程序中安排一張顯示字符段采用軟件查表方式時(shí)，需要在程序中安排一張顯示字符段碼表。段碼表應(yīng)根據(jù)硬件電路中使用的數(shù)碼管的極性和顯示碼表。段碼表應(yīng)根據(jù)硬件電路中使用的數(shù)碼管的極性和顯示字符的需要而設(shè)定。字符的需要而設(shè)定。LED數(shù)碼管譯碼方法數(shù)碼管譯碼方法二、顯示原理二、顯示原理LEDLED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理顯示器的結(jié)構(gòu)與原理 2. 硬件譯碼法硬件譯碼法 硬件譯碼是用譯碼器把要顯示的字符轉(zhuǎn)換成顯示代碼。硬件譯碼是用

13、譯碼器把要顯示的字符轉(zhuǎn)換成顯示代碼。已有專(zhuān)用芯片，可把已有專(zhuān)用芯片，可把4位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的顯示代碼。例位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的顯示代碼。例如如Motorola公司生產(chǎn)的公司生產(chǎn)的MC14495就是一種就是一種CMOS型七段十六進(jìn)型七段十六進(jìn)制制-BCD碼鎖存譯碼驅(qū)動(dòng)器。還有碼鎖存譯碼驅(qū)動(dòng)器。還有MC14493、MC14499、74LS47/48/49，國(guó)產(chǎn)的，國(guó)產(chǎn)的4線七段譯碼驅(qū)動(dòng)器線七段譯碼驅(qū)動(dòng)器74HC4511等。使用等。使用時(shí)請(qǐng)參閱有關(guān)器件手冊(cè)。時(shí)請(qǐng)參閱有關(guān)器件手冊(cè)。 11/37v靜態(tài)顯示：靜態(tài)顯示：即顯示驅(qū)動(dòng)電路具有輸出鎖存功能，單片機(jī)將所要顯即顯示驅(qū)動(dòng)電路具有輸出鎖存功能，單片機(jī)

14、將所要顯示的數(shù)據(jù)送出去后，數(shù)碼管始終顯示該數(shù)據(jù)，示的數(shù)據(jù)送出去后，數(shù)碼管始終顯示該數(shù)據(jù)，CPUCPU不再控制不再控制LEDLED。到下一次顯示時(shí)，再傳送一次新的顯示數(shù)據(jù)。到下一次顯示時(shí)，再傳送一次新的顯示數(shù)據(jù)。靜態(tài)顯示的接口電路采用靜態(tài)顯示的接口電路采用一個(gè)并行口接一個(gè)數(shù)碼管一個(gè)并行口接一個(gè)數(shù)碼管，數(shù)碼管的公數(shù)碼管的公共端按共陰極或共陽(yáng)極分別接地或接共端按共陰極或共陽(yáng)極分別接地或接V VCCCC; ;這種接法，每個(gè)數(shù)碼管都要單獨(dú)占用一個(gè)并行這種接法，每個(gè)數(shù)碼管都要單獨(dú)占用一個(gè)并行I/OI/O口，以便單片口，以便單片機(jī)傳送字形碼到數(shù)碼管控制數(shù)碼管的顯示機(jī)傳送字形碼到數(shù)碼管控制數(shù)碼管的顯示; ;優(yōu)

15、點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是顯示的數(shù)據(jù)穩(wěn)定，無(wú)閃爍，占用是顯示的數(shù)據(jù)穩(wěn)定，無(wú)閃爍，占用CPUCPU時(shí)間少。其時(shí)間少。其缺點(diǎn)缺點(diǎn)是由是由于數(shù)碼管始終發(fā)光，功耗比較大于數(shù)碼管始終發(fā)光，功耗比較大; ;LED顯示器有顯示器有靜態(tài)顯示靜態(tài)顯示和和動(dòng)態(tài)顯示動(dòng)態(tài)顯示兩種方式。兩種方式。二、顯示原理二、顯示原理圖 7 - 5 L E D靜態(tài)顯示方式abcdefgd pabcdefgd pabcdefgd pabcdefgd pGNDCOMCOMCOMCOMI / O( 1 )I / O( 2 )I / O( 3 )I / O( 4 )共陰極共陰極12/37每個(gè)顯示器由一個(gè)每個(gè)顯示器由一個(gè)4線線7段段譯碼驅(qū)動(dòng)器譯碼驅(qū)動(dòng)器4511

16、驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)。4511輸出口線與輸出口線與LED輸入輸入口線之間接有限流電阻。口線之間接有限流電阻。4511的輸入端接的輸入端接8051的數(shù)的數(shù)據(jù)總線。據(jù)總線。8051一次送出兩個(gè)字符的一次送出兩個(gè)字符的編碼，一個(gè)在編碼，一個(gè)在P0.0P0.3，另一個(gè)在另一個(gè)在P0.4P0.7。直接。直接以存儲(chǔ)器寫(xiě)的方式寫(xiě)入到以存儲(chǔ)器寫(xiě)的方式寫(xiě)入到4511中。中。4511的選通與數(shù)據(jù)輸入鎖的選通與數(shù)據(jù)輸入鎖存電路由存電路由S1、S2兩個(gè)信號(hào)兩個(gè)信號(hào)決定。兩個(gè)顯示器只需要決定。兩個(gè)顯示器只需要兩次寫(xiě)操作就可以完成數(shù)兩次寫(xiě)操作就可以完成數(shù)據(jù)傳送、鎖存與顯示。據(jù)傳送、鎖存與顯示。 靜態(tài)顯示靜態(tài)顯示LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示

17、電路數(shù)碼管靜態(tài)顯示電路 二、顯示原理二、顯示原理13/37為了克服靜態(tài)顯示方式的缺點(diǎn)，節(jié)省為了克服靜態(tài)顯示方式的缺點(diǎn)，節(jié)省I/O口線，常常使用動(dòng)口線，常常使用動(dòng)態(tài)顯示方式。態(tài)顯示方式。動(dòng)態(tài)掃描方法是用其接口電路把動(dòng)態(tài)掃描方法是用其接口電路把所有數(shù)碼管的所有數(shù)碼管的8個(gè)筆劃段個(gè)筆劃段ag和和dp同名端連在一起同名端連在一起,而而每一個(gè)數(shù)碼管的公共極每一個(gè)數(shù)碼管的公共極COM各自各自獨(dú)立地受獨(dú)立地受I/O線控制線控制。abcdefgdpabcdefgdpabcdefgdpabcdefgdpCOMCOMCOMCOMI/O(1)D0D1D2D3I/O(2)圖7-6 LED動(dòng)態(tài)顯示方式2. 動(dòng)態(tài)顯示動(dòng)態(tài)

18、顯示二、顯示原理二、顯示原理LEDLED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理顯示器的結(jié)構(gòu)與原理LED動(dòng)態(tài)顯示方式動(dòng)態(tài)顯示方式CPU向字段輸出口送出字形碼時(shí)，向字段輸出口送出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管接收到相同的字形碼。所有數(shù)碼管接收到相同的字形碼。哪個(gè)數(shù)碼管亮，則取決于哪個(gè)數(shù)碼管亮，則取決于COM端，端，COM端與單片機(jī)的端與單片機(jī)的I/O口相連，由口相連，由單片機(jī)輸出位碼到單片機(jī)輸出位碼到I/O控制何時(shí)哪一控制何時(shí)哪一位數(shù)碼管亮。位數(shù)碼管亮。14/37動(dòng)態(tài)掃描動(dòng)態(tài)掃描用分時(shí)的方法輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的用分時(shí)的方法輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的COM端，使端，使各個(gè)數(shù)碼管輪流點(diǎn)亮。各個(gè)數(shù)碼管輪流點(diǎn)亮。在需要多個(gè)字符同時(shí)顯示時(shí)，可

19、以輪流給每一個(gè)字符通以在需要多個(gè)字符同時(shí)顯示時(shí)，可以輪流給每一個(gè)字符通以電流，逐次把所需顯示的字符顯示出來(lái)。在每點(diǎn)亮一個(gè)顯示電流，逐次把所需顯示的字符顯示出來(lái)。在每點(diǎn)亮一個(gè)顯示器之后，必須持續(xù)通電一段時(shí)間，使之發(fā)光穩(wěn)定，然后再點(diǎn)器之后，必須持續(xù)通電一段時(shí)間，使之發(fā)光穩(wěn)定，然后再點(diǎn)亮另一個(gè)顯示器，如此巡回掃描所有的顯示器。由于巡回顯亮另一個(gè)顯示器，如此巡回掃描所有的顯示器。由于巡回顯示速度較快，每秒可重復(fù)多次示速度較快，每秒可重復(fù)多次(為了不產(chǎn)生閃爍，可每秒掃為了不產(chǎn)生閃爍，可每秒掃描描24次左右次左右)。雖然在同一時(shí)刻只有一個(gè)顯示器通電，但是。雖然在同一時(shí)刻只有一個(gè)顯示器通電，但是由于人眼的視

20、覺(jué)暫留作用和發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，看起來(lái)由于人眼的視覺(jué)暫留作用和發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，看起來(lái)每個(gè)顯示器都在穩(wěn)定地顯示。每個(gè)顯示器都在穩(wěn)定地顯示。二、顯示原理二、顯示原理LEDLED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理顯示器的結(jié)構(gòu)與原理2. 動(dòng)態(tài)顯示動(dòng)態(tài)顯示15/37這種巡回掃描顯示器的操作要靠程序控制，這種巡回掃描顯示器的操作要靠程序控制，CPU始終要介入始終要介入顯示掃描。動(dòng)態(tài)顯示的亮度隨電流平均值的增大而增強(qiáng)，亮度顯示掃描。動(dòng)態(tài)顯示的亮度隨電流平均值的增大而增強(qiáng)，亮度大體上等同于通過(guò)同樣大的穩(wěn)定電流的靜態(tài)顯示器的亮度。大體上等同于通過(guò)同樣大的穩(wěn)定電流的靜態(tài)顯示器的亮度。二、顯示原理二、顯示原理LEDLED顯

21、示器的結(jié)構(gòu)與原理顯示器的結(jié)構(gòu)與原理2. 動(dòng)態(tài)顯示動(dòng)態(tài)顯示優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)顯示位數(shù)較多時(shí)，采用動(dòng)態(tài)顯示方式比較節(jié)省優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)顯示位數(shù)較多時(shí)，采用動(dòng)態(tài)顯示方式比較節(jié)省I/O口，硬件電路也較靜態(tài)顯示簡(jiǎn)單。口，硬件電路也較靜態(tài)顯示簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：其穩(wěn)定度不如靜態(tài)顯示方式。而且在顯示位數(shù)較多缺點(diǎn)：其穩(wěn)定度不如靜態(tài)顯示方式。而且在顯示位數(shù)較多時(shí)時(shí)CPU要輪番掃描，占用要輪番掃描，占用CPU較多的時(shí)間。較多的時(shí)間。動(dòng)態(tài)顯示方式雖然使用器件較少，但是動(dòng)態(tài)顯示方式雖然使用器件較少，但是CPU效率低，編程麻效率低，編程麻煩，軟件調(diào)試工作量大，使總體工作效率下降。因此，這種動(dòng)煩，軟件調(diào)試工作量大，使總體工作效率下降。因此，這種動(dòng)

22、態(tài)顯示方式只在態(tài)顯示方式只在CPU工作任務(wù)簡(jiǎn)單的情況下被使用工作任務(wù)簡(jiǎn)單的情況下被使用。16/37LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示電路由并行口擴(kuò)展接口芯片由并行口擴(kuò)展接口芯片8155負(fù)責(zé)接收負(fù)責(zé)接收8051的命令和數(shù)據(jù)，的命令和數(shù)據(jù)，再?gòu)钠湓購(gòu)钠銹B口分時(shí)送出數(shù)碼給顯示器；口分時(shí)送出數(shù)碼給顯示器；由由PA口分別選通數(shù)碼管，送出哪個(gè)數(shù)碼管的數(shù)據(jù)時(shí)，就選口分別選通數(shù)碼管，送出哪個(gè)數(shù)碼管的數(shù)據(jù)時(shí)，就選通那個(gè)數(shù)碼管。通那個(gè)數(shù)碼管。不斷的掃描顯示，不斷的掃描顯示，CPU就得不斷的送顯示數(shù)據(jù)與選通數(shù)據(jù)。就得不斷的送顯示數(shù)據(jù)與選通數(shù)據(jù)。如果如果CPU停止對(duì)顯示器送數(shù)，顯示器的顯示也就消失了停止對(duì)顯示器送數(shù)，顯示器的顯示

23、也就消失了 17/37三、鍵盤(pán)三、鍵盤(pán)/ /顯示器專(zhuān)用接口芯片顯示器專(zhuān)用接口芯片82798279LEDLED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理顯示器的結(jié)構(gòu)與原理 在儀器電路設(shè)計(jì)中，往往將鍵盤(pán)和數(shù)碼管顯示電路綜合考慮進(jìn)行設(shè)計(jì)。鍵盤(pán)與顯示專(zhuān)用芯片827918/37三、鍵盤(pán)三、鍵盤(pán)/ /顯示器專(zhuān)用接口芯片顯示器專(zhuān)用接口芯片827982798279引腳圖8279的主要功能的主要功能（1）鍵盤(pán)與顯示器能同時(shí)工作；）鍵盤(pán)與顯示器能同時(shí)工作；（2）掃描式鍵盤(pán)工作方式；）掃描式鍵盤(pán)工作方式；（3）掃描式傳感器工作方式；）掃描式傳感器工作方式；（4）用選通方式送入輸入信號(hào)；）用選通方式送入輸入信號(hào)；（5）帶有）帶有8字符的鍵盤(pán)

24、先入先出存儲(chǔ)字符的鍵盤(pán)先入先出存儲(chǔ)器（器（FIFO）；）；（6）觸點(diǎn)回彈時(shí)兩鍵封鎖或）觸點(diǎn)回彈時(shí)兩鍵封鎖或N鍵巡回；鍵巡回；（7）雙排）雙排8字或單個(gè)字或單個(gè)16字的數(shù)字顯示字的數(shù)字顯示器；器；（8）可右入或左入的）可右入或左入的16字節(jié)顯示器字節(jié)顯示器RAM；（9）工作方式可由）工作方式可由CPU編程；編程；（10）可編程掃描定時(shí)、鍵盤(pán)送入時(shí)）可編程掃描定時(shí)、鍵盤(pán)送入時(shí)有中斷輸出。有中斷輸出。 19/37三、鍵盤(pán)三、鍵盤(pán)/ /顯示器專(zhuān)用接口芯片顯示器專(zhuān)用接口芯片82798279 8279 的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線線與與 8051 的的 P0 口口相相連連，由由地地址址鎖鎖存存器器 74HC373

25、將將低低位位地地址址線線 A0 鎖鎖存存后后輸輸出出給給 8279 的的 A0。 8279 的的讀讀(RD)、寫(xiě)寫(xiě)(WR)線線分分別別與與8051 的的讀讀(RD)、寫(xiě)寫(xiě)(WR)線線相相接接。 8279 的的時(shí)時(shí)鐘鐘 CLK 信信號(hào)號(hào)由由 8051 的的ALE 提提供供，在在主主頻頻為為 12MHz 的的情情況況下下，ALE 的的頻頻率率為為 2MHz。 8051 的的 P2.5 用用作作 8279 的的片片選選信信號(hào)號(hào)，與與其其CS端端相相連連。8279 的的中中斷斷請(qǐng)請(qǐng)求求線線經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)一一個(gè)個(gè)反反相相器器接接到到 8051 的的 INT0(P3.2)。 8279的掃描輸出線按編的掃描輸出線

26、按編碼方式使用。其碼方式使用。其SL0SL2經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)74HC138譯碼，譯碼，其輸出的其輸出的8根選通線的根選通線的Y0Y5作為鍵盤(pán)矩陣作為鍵盤(pán)矩陣的列掃描線的列掃描線，而，而8279的的8根返回線根返回線RL0RL7用用作鍵盤(pán)的作鍵盤(pán)的8根檢測(cè)線。根檢測(cè)線。 可以實(shí)現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)68 = 48 鍵的鍵的鍵盤(pán)輸入功能。在這種鍵盤(pán)輸入功能。在這種接口邏輯下，接口邏輯下，8279的的命命令令/狀態(tài)口的地址為狀態(tài)口的地址為DFFFH，其，其數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器口地址為口地址為DFFEH。 20/37三、鍵盤(pán)三、鍵盤(pán)/ /顯示器專(zhuān)用接口芯片顯示器專(zhuān)用接口芯片82798279LEDLED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理顯

27、示器的結(jié)構(gòu)與原理控制位控制位值值 功功 能能D1D00 08個(gè)個(gè)8位字符顯示，左端輸入位字符顯示，左端輸入0 116個(gè)個(gè)8位字符顯示，左端輸入位字符顯示，左端輸入1 08個(gè)個(gè)8位字符顯示，右端輸入位字符顯示，右端輸入1 116個(gè)個(gè)8位字符顯示，右端輸入位字符顯示，右端輸入K00SL3-SL0為編碼掃描方式為編碼掃描方式1SL3-SL0為譯碼掃描方式為譯碼掃描方式K2K10 0雙鍵封鎖方式雙鍵封鎖方式0 1N鍵巡回方式鍵巡回方式1 0傳感器陣列方式傳感器陣列方式1 1選通輸入方式選通輸入方式(1)工作方式設(shè)置命令控制字工作方式設(shè)置命令控制字 格式：格式：000 D1D0K2K1K0000:該命令

28、控制字的標(biāo)志符該命令控制字的標(biāo)志符D1D0:顯示方式控制位顯示方式控制位K2K1K0鍵盤(pán)方式控制位鍵盤(pán)方式控制位 21/37三、鍵盤(pán)三、鍵盤(pán)/ /顯示器專(zhuān)用接口芯片顯示器專(zhuān)用接口芯片82798279LEDLED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理顯示器的結(jié)構(gòu)與原理(2)內(nèi)部時(shí)鐘設(shè)置命令控制字內(nèi)部時(shí)鐘設(shè)置命令控制字 格式：格式：001 P4P3P2P1P0 001:改命令控制字的標(biāo)志符改命令控制字的標(biāo)志符P4P3P2P1P0:CLK引腳輸入脈沖的引腳輸入脈沖的分頻數(shù)，取值分頻數(shù)，取值2-31。對(duì)于不同的。對(duì)于不同的CLK輸入脈沖頻率，適當(dāng)選擇設(shè)置輸入脈沖頻率，適當(dāng)選擇設(shè)置P4P3P2P1P0的值，以便得到掃的值，

29、以便得到掃描和去抖動(dòng)所需的描和去抖動(dòng)所需的100KHz的定時(shí)信號(hào)。對(duì)于上述硬件邏輯，的定時(shí)信號(hào)。對(duì)于上述硬件邏輯，CLK為為2MHz，可設(shè)置，可設(shè)置P4P3P2P1P0=10100B=20D，使，使8279得得到內(nèi)部定時(shí)信號(hào)的頻率為到內(nèi)部定時(shí)信號(hào)的頻率為100KHz。 22/37三、鍵盤(pán)三、鍵盤(pán)/ /顯示器專(zhuān)用接口芯片顯示器專(zhuān)用接口芯片82798279LEDLED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理顯示器的結(jié)構(gòu)與原理(3)讀取鍵值命令控制字讀取鍵值命令控制字 格式：格式：010 AIA2A1A0 010:該命令控制字的標(biāo)志符該命令控制字的標(biāo)志符AI： 自動(dòng)增自動(dòng)增1控制，用于傳感器方式控制，用于傳感器方式 A2

30、A1A0：傳感器緩沖器行地址。在鍵盤(pán)掃描方式下，設(shè)置本命令控傳感器緩沖器行地址。在鍵盤(pán)掃描方式下，設(shè)置本命令控制字之后，對(duì)制字之后，對(duì)8279數(shù)據(jù)口的讀操作，可以得到當(dāng)前的鍵值。數(shù)據(jù)口的讀操作，可以得到當(dāng)前的鍵值。23/37三、鍵盤(pán)三、鍵盤(pán)/ /顯示器專(zhuān)用接口芯片顯示器專(zhuān)用接口芯片82798279LEDLED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理顯示器的結(jié)構(gòu)與原理8279芯片內(nèi)部具有對(duì)鍵盤(pán)掃描的芯片內(nèi)部具有對(duì)鍵盤(pán)掃描的“去抖動(dòng)去抖動(dòng)”功能和功能和識(shí)別功識(shí)別功能能，使用，使用100KHz的內(nèi)部定時(shí)頻率時(shí)，其去抖動(dòng)時(shí)間為的內(nèi)部定時(shí)頻率時(shí)，其去抖動(dòng)時(shí)間為10.3ms，在相距，在相距10.3ms的兩次掃描中均檢測(cè)到的按鍵

31、，被的兩次掃描中均檢測(cè)到的按鍵，被確認(rèn)為有效按下的鍵；確認(rèn)為有效按下的鍵；對(duì)有效按下的鍵的識(shí)別算法是：對(duì)有效按下的鍵的識(shí)別算法是：只有只有一個(gè)有效按下的鍵一個(gè)有效按下的鍵，則將其相應(yīng)的鍵值送入，則將其相應(yīng)的鍵值送入FIFO鍵值鍵值緩沖存貯器，供緩沖存貯器，供CPU讀?。蛔x?。蝗绻腥绻袃蓚€(gè)或兩個(gè)以上的有效按下的鍵兩個(gè)或兩個(gè)以上的有效按下的鍵，則按兩種不同的，則按兩種不同的策略來(lái)識(shí)別：策略來(lái)識(shí)別：兩鍵封鎖策略?xún)涉I封鎖策略，只識(shí)別最先按下最后被釋?zhuān)蛔R(shí)別最先按下最后被釋放的一個(gè)鍵，或者同時(shí)按下最后釋放的一個(gè)鍵，將其鍵值放的一個(gè)鍵，或者同時(shí)按下最后釋放的一個(gè)鍵，將其鍵值送入送入FIFO鍵值緩沖器；鍵值緩沖器；N