數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)方式選擇

1、數(shù)碼管的幾種驅(qū)動(dòng)方式匯總這段時(shí)間做數(shù)碼管的電路，所以就專門整理了一下數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)IC和相關(guān)問題，集中發(fā)在 這里便于學(xué)習(xí)。數(shù)碼管的顯示方式可以分為動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的。動(dòng)態(tài)的也叫掃描方式，是利用發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)和人眼的視覺暫留效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，只要 在在一定時(shí)間內(nèi)數(shù)碼管的筆段亮的頻率夠快，人眼就看不出閃爍，一般外圍硬件較少，但是 對(duì)單片機(jī)資源耗用巨大。靜態(tài)的也較鎖存方式，單片機(jī)送出數(shù)據(jù)后控制外圍鎖存器件鎖存數(shù)據(jù)，這樣數(shù)碼管筆段里的 電流不變，數(shù)碼管穩(wěn)定顯示，這樣單片機(jī)可以干別的活不用管數(shù)碼管了。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是 對(duì)單片機(jī)的P 口資源和時(shí)間耗用很少，但是數(shù)碼管的外圍輔助電路復(fù)雜。前些日子又發(fā)現(xiàn)了一種新的驅(qū)

2、動(dòng)方式，使用專門的驅(qū)動(dòng)IC，單片機(jī)發(fā)送完數(shù)據(jù)就控制鎖存， 由芯片完成數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示，一般使用串行接口，占用單片機(jī)資源最少，而且數(shù)碼管還 能實(shí)現(xiàn)左右循環(huán)移動(dòng)等效果，顯示穩(wěn)定，消隱效果比較好。下面分別結(jié)合這些芯片歸納一下數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方案。1、不需要芯片的驅(qū)動(dòng)方式，掃描顯示這種方式ag和DP 一共8根線分別占用單片機(jī)8個(gè)端口線，一般是一整個(gè)P 口，然后有 幾位數(shù)碼管就另外需要幾個(gè)控制線作為片選。對(duì)于MCU的時(shí)間占用幾乎是全時(shí)的，如果沒 有其他的任務(wù)或者其他的任務(wù)耗用時(shí)間很少可以考慮這種顯示方式，比如時(shí)鐘、溫度計(jì)等等。2、寶刀未老74LS164這是一片帶鎖存的串入并出芯片，需要占用單片機(jī)的2或3根

3、線，MR為輸出狀態(tài)清除，本身驅(qū)動(dòng)電流不大，驅(qū)動(dòng)LED需要另外加三極管或者驅(qū)動(dòng)芯片。如果需要多位驅(qū)動(dòng)，一般使用74HC138這樣的譯碼器進(jìn)行快速線選，一樣實(shí)現(xiàn)掃描顯示， 對(duì)單片機(jī)端口的耗用比較少，但是因?yàn)槭菕呙璺绞剿詫?duì)單片機(jī)時(shí)間耗用還是全時(shí)的。3、串行驅(qū)動(dòng)MAX72198-DIGIT llP DISPLAYk111xE-3E-MedpowerVCC:Ti-TI：jEIiG46 1AE共網(wǎng)4也數(shù)碼曾.L1 1匚-FL1VCC.-泌K既_網(wǎng).江.he3SDIG7irn工g1i282UL-L-1imp.273JJJU upCLKODI&7DIGfiDIGSIG4DI(j3DI&2DIG1Dl&j都4

4、H L-TJCC25DIG?Ij5EUp24DIi1WPpl.lj6H L- no23DIG：!甲pl-17ldCLP；DATA單DIG4pl j321DIGSJP13y如DIG21S30rJL c rt19DIG1CuilJIlOIsaiblj? 1718DIMSH2or口TT17DIsn主_也CTbjyr0 I1!163Asa4erD A CTf1.SB J3A：/wiJWax/rar*HU7279A com .這幾個(gè)芯片都是采用串口通信的，基本上和MAX7219作用差不多，而且還帶有8大8的鍵盤 接口（鍵盤輸入的時(shí)候，從串口輸出鍵盤編碼供單片機(jī)讀?。﹥r(jià)格相對(duì)也便宜，一般在10 元左右，一

5、般來(lái)說(shuō)可以接受了，畢竟可以省太多的外圍電路和單片機(jī)資源。HD7279也是采 用鎖存數(shù)據(jù)加掃描顯示方式的，其他的不清楚。另外多說(shuō)一句，有的朋友說(shuō)這些芯片工作電壓不要超過5.5V，否則容易燒掉，也就是電壓 適應(yīng)范圍還比較窄。如果對(duì)這個(gè)芯片感興趣可以去官方看看 HYPERLINK /b2.html /b2.htmlZLG7289B是廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司自行設(shè)計(jì)的，具有SPI串行接口功能的可同 時(shí)驅(qū)動(dòng)8位共陰式數(shù)碼管（或64只獨(dú)立LED）的智能顯示驅(qū)動(dòng)芯片，該芯片同時(shí)還可連接多達(dá) 64鍵的鍵盤矩陣，單片即可完成LED顯示、鍵盤接口的全部功能，該芯片經(jīng)過了多年的驗(yàn) 證，現(xiàn)正式轉(zhuǎn)化為ASIC芯片，

6、一次性流片成功，讓您使用無(wú)憂!。ZLG7289B內(nèi)部含有譯碼 器，可直接接受BCD碼或16進(jìn)制碼，并同時(shí)具有2種譯碼方式，此外，還具有多種控制指 令，如消隱、閃爍、左移、右移、段尋址等ZLG7289B具有片選信號(hào)，可方便地實(shí)現(xiàn)多于8 位的顯示或多于64鍵的鍵盤接口。ZLG7290鍵盤/LED驅(qū)動(dòng)器是周立功公司針對(duì)儀器儀表行業(yè)的需要自行研制的一款芯片。 該芯片能自動(dòng)完成8位LED數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描和（最多）64按鍵檢測(cè)掃描，大大減輕單片機(jī)的 用于顯示/鍵盤的工作時(shí)間和程序負(fù)擔(dān)，可使集中資源用于信號(hào)的檢測(cè)和控制。由于采用I2C 總線方式使得芯片與單片機(jī)間的通訊只用2個(gè)I/O 口便可完成，節(jié)省了單片機(jī)

7、有限的口資源。 該芯片為工業(yè)級(jí)芯片，抗干擾能力強(qiáng)，在工業(yè)測(cè)控中已有大量應(yīng)用。特點(diǎn)I2C串行接口，提供鍵盤中斷信號(hào)，方便于處理器接口；可驅(qū)動(dòng)8位共陰數(shù)碼管或64只獨(dú)立LED和64個(gè)按鍵； 可控掃描位數(shù)，可控任一數(shù)碼管閃爍；提供數(shù)據(jù)譯碼和循環(huán)，移位，段尋址等控制；8個(gè)功能鍵，可檢測(cè)任一鍵的連擊次數(shù)；無(wú)需外接元件即直接驅(qū)LED，可擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)電流和驅(qū)動(dòng)電壓； 提供工業(yè)級(jí)器件，多種封裝形式PDIP24，SO24。5、74HC59574HC595是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的通用移位寄存器芯片。并行輸出端具有輸出鎖存 功能。與單片機(jī)連接簡(jiǎn)單方便，只須三個(gè)I/O 口即可。而且通過芯片的Q7引腳和SER引腳， 可以

8、級(jí)聯(lián)。而且價(jià)格低廉，每片單價(jià)為1.5元左右74595外形圖QB-|116|-VccQC-|215|-QAQD-|314|-SIQE-|413|-/GQF-|512|-RCKQG-|611|-SCKQH-|710|-/SCLRGND-|89|-QH|74595的數(shù)據(jù)端：QA-QH:八位并行輸出端，可以直接控制數(shù)碼管的8個(gè)段。QH：級(jí)聯(lián)輸出端。我將它接下一個(gè)595的SI端。SI:串行數(shù)據(jù)輸入端。74595的控制端說(shuō)明：/SCLR（10腳）：低點(diǎn)平時(shí)將移位寄存器的數(shù)據(jù)清零。通常我將它接Vcc。SCK（11腳）：上升沿時(shí)數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)移位。QA-QB-QC-.-QH；下降沿移位寄存器數(shù)據(jù)不變。（脈沖

9、寬度：5V時(shí)，大于幾十納秒就行了。我通常都選微秒級(jí)）RCK（12腳）：上升沿時(shí)移位寄存器的數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器，下降沿時(shí)存儲(chǔ)寄存器數(shù)據(jù)不 變。通常我將RCK置為低點(diǎn)平，當(dāng)移位結(jié)束后，在RCK端產(chǎn)生一個(gè)正脈沖（5V時(shí)，大于幾 十納秒就行了。我通常都選微秒級(jí)），更新顯示數(shù)據(jù)。/G（13腳）：高電平時(shí)禁止輸出（高阻態(tài)）。如果單片機(jī)的引腳不緊張，用一個(gè)引腳控制它， 可以方便地產(chǎn)生閃爍和熄滅效果。比通過數(shù)據(jù)端移位控制要省時(shí)省力。注：74164和74595功能相仿，都是8位串行輸入轉(zhuǎn)并行輸出移位寄存器。74164的驅(qū)動(dòng)電 流（25mA）比74595（35mA）的要小,14腳封裝，體積也小一些。74595

10、的主要優(yōu)點(diǎn)是具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器，在移位的過程中，輸出端的數(shù)據(jù)可以保持不變。 這在串行速度慢的場(chǎng)合很有用處，數(shù)碼管沒有閃爍感。與164只有數(shù)據(jù)清零端相比，595還多有輸出端時(shí)能/禁止控制端，可以使輸出為高阻態(tài)。典型應(yīng)用電路： 靜態(tài)顯示BIT37 noL o儼 ynom o XUJSQ77 noL oF ynom oDrUJs7 noL oXUJSQ7圖1 LED靜態(tài)顯不驅(qū)動(dòng)電路連線圖每位LED顯示器段選線和74HC595的并行輸出端相連，每一位可以獨(dú)立顯示（見圖1）。在 同一時(shí)間里，每一位顯示的字符可以各不相同（每一位由一個(gè)74HC595的并行輸出口控制段 選碼）。N位LED顯示要求N個(gè)74HC

11、595芯片及N+3條I/O 口線，占用資源較多，而且成本較高。 這對(duì)于多位LED顯示很不利。動(dòng)態(tài)顯示BITnBIT2BIT1圖2 LED動(dòng)態(tài)顯正驅(qū)動(dòng)電路連線圖在多位LED顯示時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路，降低成本，節(jié)省系統(tǒng)資源，將所有的N位段選碼并聯(lián) 在一起，由一片74HC595控制（見圖2）。由于所有LED的段選碼皆由一個(gè)74HC595并行輸出 口控制，因此，在每一瞬間，N位LED會(huì)顯示相同的字符。想要每位顯示不同的字符，就必 須采用掃描的方*，即在每一瞬間只使用一位顯示字符。在此瞬間，74HC595并行輸出口輸 出相應(yīng)字符段選碼，而位選則控制I/O 口在該顯示位送入選通電平，以保證該位顯示相應(yīng)字 符。

12、如此*流，使每位分時(shí)顯示該位應(yīng)顯示字符。由于74HC595具有鎖存功能，而且串行輸 入段選碼需要一定時(shí)間，因此，不需要延時(shí)，即可形成視覺暫留效果。N位LED顯示時(shí)，只需要一片74HC595即可完成，成本最低。但是，此種方*的最大弱點(diǎn)就 是當(dāng)LED的位數(shù)大于12位時(shí)，出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，這是所有動(dòng)態(tài)LED顯示方式共同的弱點(diǎn)多位LED顯示方*的實(shí)現(xiàn)BITnEHT2EHT1為實(shí)現(xiàn)24位或更多位LED顯示，本文提出了一種全新的方*。此方*結(jié)合了動(dòng)態(tài)和靜態(tài)顯 示的優(yōu)點(diǎn)，可以說(shuō)是兩者的結(jié)合。連線圖如圖3所示。段選碼由三片74HC595控制，段選 數(shù)據(jù)由74HC595的SER引腳串行輸入，由于輸出使能時(shí)鐘RCLK

13、并接在一起，因此，三片 74HC595并行輸出端同時(shí)輸出。而三個(gè)LED位選信號(hào)也并接在一起，因此，一次可以同時(shí)點(diǎn) 亮三位LED。此過程類似于靜態(tài)顯示。每片74HC595并行輸出端并接8位LED，用于掃描輸 出，此過程類似于動(dòng)態(tài)掃描過程。此方*運(yùn)用3片74HC595, n條位選信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)3n位 LED顯示。成本低廉，而且節(jié)省資源。6、CH451、 CH452CH451是一個(gè)整合了數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)和鍵盤掃描控制以及 RP監(jiān)控的多功能外圍芯片。 CH451內(nèi)置RC振蕩電路，可以動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)8位數(shù)碼管或者64位LED，具有BCD譯碼、閃爍、 移位等功能；同時(shí)還可以進(jìn)行64鍵的鍵盤掃描；CH451通過可以

14、級(jí)聯(lián)的串行接口與單片機(jī) 等交換數(shù)據(jù)；并且提供上電復(fù)位和看門狗等監(jiān)控功能。CH451是一個(gè)多功能外圍芯片，通 過可以級(jí)聯(lián)的4線串行接口與單片機(jī)、DSP、微處理器等交換數(shù)據(jù)。CH451包含三個(gè)功能： 數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)、鍵盤掃描控制、RP監(jiān)控，三個(gè)功能之間相互獨(dú)立，單片機(jī)可以通過*作 命令分別啟用、關(guān)閉、設(shè)定CH451的任何一個(gè)功能。CH451的串行接口是由硬件實(shí)現(xiàn)的， 單片機(jī)可以頻繁地通過串行接口進(jìn)行高速*作，而絕不會(huì)降低CH451的工作效率。CH452是數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)和鍵盤掃描控制芯片o CH452內(nèi)置時(shí)鐘振蕩電路，可以動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)8 位數(shù)碼管或者64位LED，具有BCD譯碼、閃爍、移位、段位尋址、光

15、柱譯碼等功能；同時(shí) 還可以進(jìn)行64鍵的鍵盤掃描；CH452通過可以級(jí)聯(lián)的4線串行接口或者2線串行接口與 單片機(jī)等交換數(shù)據(jù)；并且可以對(duì)單片機(jī)提供上電復(fù)位信號(hào)。特點(diǎn)（一）顯示驅(qū)動(dòng)內(nèi)置大電流驅(qū)動(dòng)級(jí)，段電流不小于25mA,字電流不小于150mA。動(dòng)態(tài)顯示掃描控制，直接驅(qū)動(dòng)8位數(shù)碼管或者64只發(fā)光管LED。可選數(shù)碼管的段與數(shù)據(jù)位相對(duì)應(yīng)的不譯碼方式或者BCD譯碼方式。數(shù)碼管的字?jǐn)?shù)據(jù)左移、右移、左循環(huán)、右循環(huán)。各數(shù)碼管數(shù)字獨(dú)立閃爍控制。通過占空比設(shè)定提供16級(jí)亮度控制。支持段電流上限調(diào)整，可以省去所有限流電阻。掃描極限控制，支持1到8個(gè)數(shù)碼管，只為有效數(shù)碼管分配掃描時(shí)間。（二）鍵盤控制內(nèi)置64鍵鍵盤控制器，基于8x8矩陣鍵盤掃描。內(nèi)置按鍵狀態(tài)輸入