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文档简介
1、数码管的几种驱动方式汇总这段时间做数码管的电路,所以就专门整理了一下数码管的驱动IC和相关问题,集中发在 这里便于学习。数码管的显示方式可以分为动态和静态的。动态的也叫扫描方式,是利用发光二极管的余辉效应和人眼的视觉暂留效应来实现的,只要 在在一定时间内数码管的笔段亮的频率够快,人眼就看不出闪烁,一般外围硬件较少,但是 对单片机资源耗用巨大。静态的也较锁存方式,单片机送出数据后控制外围锁存器件锁存数据,这样数码管笔段里的 电流不变,数码管稳定显示,这样单片机可以干别的活不用管数码管了。这种方案的优点是 对单片机的P 口资源和时间耗用很少,但是数码管的外围辅助电路复杂。前些日子又发现了一种新的驱
2、动方式,使用专门的驱动IC,单片机发送完数据就控制锁存, 由芯片完成数码管动态扫描显示,一般使用串行接口,占用单片机资源最少,而且数码管还 能实现左右循环移动等效果,显示稳定,消隐效果比较好。下面分别结合这些芯片归纳一下数码管的驱动方案。1、不需要芯片的驱动方式,扫描显示这种方式ag和DP 一共8根线分别占用单片机8个端口线,一般是一整个P 口,然后有 几位数码管就另外需要几个控制线作为片选。对于MCU的时间占用几乎是全时的,如果没 有其他的任务或者其他的任务耗用时间很少可以考虑这种显示方式,比如时钟、温度计等等。2、宝刀未老74LS164这是一片带锁存的串入并出芯片,需要占用单片机的2或3根
3、线,MR为输出状态清除,本身驱动电流不大,驱动LED需要另外加三极管或者驱动芯片。如果需要多位驱动,一般使用74HC138这样的译码器进行快速线选,一样实现扫描显示, 对单片机端口的耗用比较少,但是因为是扫描方式所以对单片机时间耗用还是全时的。3、串行驱动MAX72198-DIGIT llP DISPLAYk111xE-3E-MedpowerVCC:Ti-TI:jEIiG46 1AE共网4也数码曾.L1 1匚-FL1VCC.-泌K既_网.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单DIG4pl j321DIGSJP13y如DIG21S30rJL c rt19DIG1CuilJIlOIsaiblj? 1718DIMSH2or口TT17DIsn主_也CTbjyr0 I1!163Asa4erD A CTf1.SB J3A:/wiJWax/rar*HU7279A com .这几个芯片都是采用串口通信的,基本上和MAX7219作用差不多,而且还带有8大8的键盘 接口(键盘输入的时候,从串口输出键盘编码供单片机读取)价格相对也便宜,一般在10 元左右,一
5、般来说可以接受了,毕竟可以省太多的外围电路和单片机资源。HD7279也是采 用锁存数据加扫描显示方式的,其他的不清楚。另外多说一句,有的朋友说这些芯片工作电压不要超过5.5V,否则容易烧掉,也就是电压 适应范围还比较窄。如果对这个芯片感兴趣可以去官方看看 HYPERLINK /b2.html /b2.htmlZLG7289B是广州周立功单片机发展有限公司自行设计的,具有SPI串行接口功能的可同 时驱动8位共阴式数码管(或64只独立LED)的智能显示驱动芯片,该芯片同时还可连接多达 64键的键盘矩阵,单片即可完成LED显示、键盘接口的全部功能,该芯片经过了多年的验 证,现正式转化为ASIC芯片,
6、一次性流片成功,让您使用无忧!。ZLG7289B内部含有译码 器,可直接接受BCD码或16进制码,并同时具有2种译码方式,此外,还具有多种控制指 令,如消隐、闪烁、左移、右移、段寻址等ZLG7289B具有片选信号,可方便地实现多于8 位的显示或多于64键的键盘接口。ZLG7290键盘/LED驱动器是周立功公司针对仪器仪表行业的需要自行研制的一款芯片。 该芯片能自动完成8位LED数码管的动态扫描和(最多)64按键检测扫描,大大减轻单片机的 用于显示/键盘的工作时间和程序负担,可使集中资源用于信号的检测和控制。由于采用I2C 总线方式使得芯片与单片机间的通讯只用2个I/O 口便可完成,节省了单片机
7、有限的口资源。 该芯片为工业级芯片,抗干扰能力强,在工业测控中已有大量应用。特点I2C串行接口,提供键盘中断信号,方便于处理器接口;可驱动8位共阴数码管或64只独立LED和64个按键; 可控扫描位数,可控任一数码管闪烁;提供数据译码和循环,移位,段寻址等控制;8个功能键,可检测任一键的连击次数;无需外接元件即直接驱LED,可扩展驱动电流和驱动电压; 提供工业级器件,多种封装形式PDIP24,SO24。5、74HC59574HC595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SER引脚, 可以
8、级联。而且价格低廉,每片单价为1.5元左右74595外形图QB-|116|-VccQC-|215|-QAQD-|314|-SIQE-|413|-/GQF-|512|-RCKQG-|611|-SCKQH-|710|-/SCLRGND-|89|-QH|74595的数据端:QA-QH:八位并行输出端,可以直接控制数码管的8个段。QH:级联输出端。我将它接下一个595的SI端。SI:串行数据输入端。74595的控制端说明:/SCLR(10脚):低点平时将移位寄存器的数据清零。通常我将它接Vcc。SCK(11脚):上升沿时数据寄存器的数据移位。QA-QB-QC-.-QH;下降沿移位寄存器数据不变。(脉冲
9、宽度:5V时,大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级)RCK(12脚):上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器,下降沿时存储寄存器数据不 变。通常我将RCK置为低点平,当移位结束后,在RCK端产生一个正脉冲(5V时,大于几 十纳秒就行了。我通常都选微秒级),更新显示数据。/G(13脚):高电平时禁止输出(高阻态)。如果单片机的引脚不紧张,用一个引脚控制它, 可以方便地产生闪烁和熄灭效果。比通过数据端移位控制要省时省力。注:74164和74595功能相仿,都是8位串行输入转并行输出移位寄存器。74164的驱动电 流(25mA)比74595(35mA)的要小,14脚封装,体积也小一些。74595
10、的主要优点是具有数据存储寄存器,在移位的过程中,输出端的数据可以保持不变。 这在串行速度慢的场合很有用处,数码管没有闪烁感。与164只有数据清零端相比,595还多有输出端时能/禁止控制端,可以使输出为高阻态。典型应用电路: 静态显示BIT37 noL o俨 ynom o XUJSQ77 noL oF ynom oDrUJs7 noL oXUJSQ7图1 LED静态显不驱动电路连线图每位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74HC
11、595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。动态显示BITnBIT2BIT1图2 LED动态显正驱动电路连线图在多位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74HC595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*,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。
12、如此*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*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多位LED显示方*的实现BITnEHT2EHT1为实现24位或更多位LED显示,本文提出了一种全新的方*。此方*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
13、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*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。6、CH451、 CH452CH451是一个整合了数码管显示驱动和键盘扫描控制以及 RP监控的多功能外围芯片。 CH451内置RC振荡电路,可以动态驱动8位数码管或者64位LED,具有BCD译码、闪烁、 移位等功能;同时还可以进行64键的键盘扫描;CH451通过可以
14、级联的串行接口与单片机 等交换数据;并且提供上电复位和看门狗等监控功能。CH451是一个多功能外围芯片,通 过可以级联的4线串行接口与单片机、DSP、微处理器等交换数据。CH451包含三个功能: 数码管显示驱动、键盘扫描控制、RP监控,三个功能之间相互独立,单片机可以通过*作 命令分别启用、关闭、设定CH451的任何一个功能。CH451的串行接口是由硬件实现的, 单片机可以频繁地通过串行接口进行高速*作,而绝不会降低CH451的工作效率。CH452是数码管显示驱动和键盘扫描控制芯片o CH452内置时钟振荡电路,可以动态驱动8 位数码管或者64位LED,具有BCD译码、闪烁、移位、段位寻址、光
15、柱译码等功能;同时 还可以进行64键的键盘扫描;CH452通过可以级联的4线串行接口或者2线串行接口与 单片机等交换数据;并且可以对单片机提供上电复位信号。特点(一)显示驱动内置大电流驱动级,段电流不小于25mA,字电流不小于150mA。动态显示扫描控制,直接驱动8位数码管或者64只发光管LED。可选数码管的段与数据位相对应的不译码方式或者BCD译码方式。数码管的字数据左移、右移、左循环、右循环。各数码管数字独立闪烁控制。通过占空比设定提供16级亮度控制。支持段电流上限调整,可以省去所有限流电阻。扫描极限控制,支持1到8个数码管,只为有效数码管分配扫描时间。(二)键盘控制内置64键键盘控制器,基于8x8矩阵键盘扫描。内置按键状态输入
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