移位寄存器芯片74HC595实现LED动

1、移位寄存器芯片74HC595实现LED动、静态显示的基本原理2010-01-16 23:44:27 来源：电子工程师论坛摘 要：本文介绍了应用移位寄存器芯片74HC595 实现LED动、静态显示的基本原理。提出了一种用 74HC595 实现多位LED显示的新方法。同时对该系统的硬件组成和 软件实现作了详细说明。实际应用表明，此方法连线简单方便，成本低廉，可用于24位LED或更多位 LED 显示。关键词：LED 74HC595动态显示静态显示1引言单片机应用系统中使用的显示器主要有LED和LCD两种。近年来也有用 CRT显示的。前者价格低廉，配置灵活，与单片机接口方便；后者可进行图形显示， 但接

2、口较复杂， 成本也较高。LED(Ling EmitingDiode)是发光二极管的缩写。实际应用非常普遍的是八段LED显示器。LED显示器在大型报时屏幕，银行利率显示，城市霓虹灯建设中，得到广 泛应用。在这些需要多位LED显示的场合，怎样实现系统稳定，价格低廉的显示，成为决定其成本的关键所在。2 74HC595 实现LED静、动态显示基本原理74HC595是美国国家半导体公司生产的通用移位寄存器芯片。并行输出端具有输 出锁存功能。与单片机连接简单方便，只须三个I/O 口即可。而且通过芯片的 Q7引脚和S ER引脚，可以级联。而且价格低廉，每片单价为1.5元左右.2.1静态显示prLoaHHW

3、0?疋_1誌LB (J 5的忙Ij:-07O 忙UJWJO(H5707pm 'P1.1 >M2 >ffi 1 LED静态显示呃动由牆崖纯图每位LED显示器段选线和74HC595 的并行输出端相连，每一位可以独立显示（见图1）。 在同一时间里，每一位显示的字符可以各不相同（每一位由一个74HC595 的并行输出口控制段选码）。N位LED显示要求N个74HC595 芯片及N+3条I/O 口线，占用资源较多，而且成本较 高。这对于多位 LED显示很不利。2.2动态显示BITnULI7Xias rt山 s圈2 LED动态显示驱动电路连魁在多位LED显示时，为了简化电路，降低成本，节

4、省系统资源，将所有的N位段选码并联在一起，由一片 74HC595 控制（见图2）。由于所有LED的段选码皆由一个 74HC59 5并行输出口控制，因此，在每一瞬间，N位LED会显示相同的字符。想要每位显示不同的字符，就必须采用扫描的方法，即在每一瞬间只使用一位显示字符。在此瞬间，74HC595并行输出口输出相应字符段选码，而位选则控制I/O 口在该显示位送入选通电平，以保证该位显示相应字符。如此轮流，使每位分时显示该位应显示字符。由于74HC595 具有锁存功能，而且串行输入段选码需要一定时间，因此，不需要延时，即可形成视觉暂留效果。N位LED显示时，只需要一片 74HC595 即可完成，成本

5、最低。但是，此种方法的最大弱 点就是当LED的位数大于12位时，出现闪烁现象，这是所有动态LED显示方式共同的弱 点。74HC595 具有一个8位串行输入并行输出的移位寄存器和一个8位输出锁存器。；74HC595 走马灯演示程序SDATA_595EQUP1.0;串行数据输入SCLK_595EQUP1.1;移位时钟脉冲RCK_595EQUP1.2;输出锁存器控制脉冲ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN:MOV SP,#60HMOV R0,#0FEHMAIN1:CALL OUT_595CALL DELAYMOV A,R0RL AMOV R0,AJMP MAIN1;输出锁存

6、器输出数据子程序OUT_595:LCALL WR_595CLR RCK_595NOPNOPSETB RCK_595；上升沿将数据送到输出锁存器NOPNOPNOPCLR RCK_595RET；移位寄存器接收数据子程序WR_595:MOV R4,#08HMOV A,R0WR_LOOP:RLC AMOV SDATA_595,CSETB SCLK_595;上升沿发生移位NOPNOPCLR SCLK_595DJNZ R4,WR_LOOPRET;延时子程序DELAY:MOVR5,#03HDELO:MOVR6,#0FFHDEL1:MOVR7,#0FFHDJNZR7,$DJNZR6,DEL1DJNZR5,DE

7、L0RETEND3多位LED显示方法的实现ECMUGTH.InaQTE?MJclr图3多位LED动态显示驱动电路连线图为实现24位或更多位LED显示，本文提出了一种全新的方法。此方法结合了动 态和静态显示的优点，可以说是两者的结合。连线图如图3所示。段选码由三片 74HC595控制，段选数据由74HC595的SER弓I脚串行输入，由于输出使能时钟 RCLK并接在一 起，因此，三片74HC595 并行输出端同时输出。而三个LED位选信号也并接在一起，因此，一次可以同时点亮三位LED。此过程类似于静态显示。每片74HC595 并行输出端并接8位LED，用于扫描输出，此过程类似于动态扫描过程。此方法

8、运用3片74HC595 ,n条位选信号，即可实现 3n位LED显示。成本低廉，而且节省资源。此种方法实现多位 LED显示程序框图为图 4所示,MCU为89S52。示例程序如下（24位LED显示）示例程序如下（24-S LED且示hHC595DAT BIT P1.0HC5S5CLK BIT ?1. 1HC5G5CLK BIT Pl, 2 HCD05_SBOW：CLR HC阳£I>ATC1R HC59ECLKCLR HC595C1KJRV RO,JIOV R2, SOLKMOV RS, #8SHOWS;JIOV R5, S3SHO 祀：MOV AfiRO ,MOV R4, 58SH

9、0W1：； RLC hMOV HCESEDiAC5ETB HC595CLK毘示緩冲区首址JR2为位选信号匚24位LEE分吕组显示:每谀点亮3貝LED输/段选码CLR HC田牝LKDJN2 R4,SUOW1IMC ROLJNZ K&,5HOV2CLR CMOV;输出位选信号WV DPITj 49000HNOVX eDPTR, AELC AWV R2> ASETB HC 59 SHOD ，输出使能CLR HC&95HODDJNZ RS, SUOV3RET4结论实践证明，此多位LED显示方法性能稳定，如再级联一片74HC595,/O 口线的情况下，即可实现32位LED显示。笔者

10、做过 48位LED显示,在不需要增加I应稳定可靠。单片机应用系统中使用的显示器主要有LED和LCD两种。近年来也有用 CRT显示的。前者价格低廉，配置灵活，与单片机接口方便；后者可进行图形显示，但接口较复杂，成本 也较高。LED（Ling Emiting Diode）是发光二极管的缩写。 实际应用非常普遍的是八段LED显示器。LED显示器在大型报时屏幕，银行利率显示，城市霓虹灯建设中，得到广泛应用。 在这些需要多位 LED显示的场合，怎样实现系统稳定，价格低廉的显示，成为决定其成本 的关键所在。2 74HC595 实现LED静、动态显示基本原理74HC595 是美国国家半导体公司生产的通用移位

11、寄存器芯片。并行输出端具有输出 锁存功能。与单片机连接简单方便，只须三个I/O 口即可。而且通过芯片的 Q7引脚和SER引脚，可以级联。而且价格低廉2.1静态显示每位LED显示器段选线和 74HC595 的并行输出端相连， 每一位可以独立显示（见图1）。 在同一时间里，每一位显示的字符可以各不相同（每一位由一个74HC595 的并行输出口控制段选码）。N位LED显示要求N个74HC595 芯片及N+3条I/O 口线，占用资源较多，而且成本 较高。这对于多位 LED显示很不利。2.2动态显示在多位LED显示时，为了简化电路，降低成本，节省系统资源，将所有的N位段选码并联在一起，由一片74HC59

12、5 控制（见图2）。由于所有LED的段选码皆由一个 74HC595 并行输出口控制，因此，在每一瞬间，N位LED会显示相同的字符。想要每位显示不同的字符，就必须采用扫描的方法，即在每一瞬间只使用一位显示字符。在此瞬间，74HC595并行输出口输出相应字符段选码，而位选则控制I/O 口在该显示位送入选通电平，以保证该位显示相应字符。如此轮流，使每位分时显示该位应显示字符。由于74HC595 具有锁存功能，而且串行输入段选码需要一定时间，因此，不需要延时，即可形成视觉暂留效果。 N位LED显示时，只需要一片 74HC595 即可完成，成本最低。但是，此种方法的最大弱 点就是当LED的位数大于12位时，出现闪烁现象，这是所有动态LED显示方式共同的弱 点。3多位LED显示方法的实现图3 多位LED动态显示驱动电路连线图为实现 24 位或更多位 LED 显示，本文提出了一种全新的方法。此方法结合了动态和 静态显示的优点，可以说是两者的结合。连线图如图 3 所示。段选码由三片 74HC595 控 制，段选数据由 74HC595 的 SER 引脚串行输入，由于输出使能时钟 RCLK 并接在一起， 因此，三片 74HC595 并行输出端同时输出。而三个 LED 位选信号也并接在一起，因此， 一次可以同时点亮三位 LED 。此过程类似于静态显示。每片 74HC59