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LED數(shù)碼管的靜動態(tài)顯示設計原理

目錄:解決方案星級:3星級人氣:-發(fā)表時間:2012-10-16 11:46:00
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LED數(shù)碼管(LED Segment Displays)是由多個發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件,引線已在接完成,只需引出它們的各個筆劃,公共電極。隨著信息時代的突飛猛進,越來越多的照明及工程應用需要要求更高的顯示方案,同樣,作為單片機的驅動顯示也離不開LED數(shù)碼管驅動顯示方案。LED數(shù)碼管顯示主要分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示?!? 
對于人機交互式單片機系統(tǒng)來說,不僅需要響應用戶輸入,同時也需要將一些測控信息輸出顯示。這些顯示信息可以提供實時的數(shù)據或圖形結果,以便于掌握系統(tǒng) 的狀態(tài)并進行分析處理。目前,在單片機中最常用的是LED數(shù)碼管顯示。其成本低廉、使用簡便,可以顯示數(shù)字或幾個特定的字符,想了解更多價廉的LED數(shù)碼 管,可以點擊我們的產品中心,那下面就介紹LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示?!?
一、多個LED驅動方式   
在實際的單片機應用系統(tǒng)中,使用單個LED數(shù)碼管的情況比較少,經常需要同時使用多個LED數(shù)碼管來顯示大于1位的數(shù)據或字符串。以4個LED數(shù)碼管并 列使用的情況為例。這4個數(shù)碼管可以顯示-999~9999之間的任何數(shù)字,也可以同時顯示4個字符構成的字符串。可見使用多個LED數(shù)碼管可以大大擴展 顯示的信息量?! ?br /> 對于使用單個LED數(shù)碼管的場合,直接用單片機的一個并行口便可以控制顯示。如果仍然采用這種方法來控制顯示N個LED數(shù)碼管 顯然是不太可能的,因為典型的8051單片機只有4個I/O并口,而且有些I/O口還需要用作其他用途。而對于一些多引腳的型號,通常也不夠為每個LED 分配一個I/O并口用于顯示。此時便需要根據系統(tǒng)資源占用情況,來選用合理的顯示控制方式。  
二、靜態(tài)驅動顯示 

LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示方式是指,當數(shù)碼管顯示某個字符的時候,相應字段的發(fā)光二極管恒定地導通或者截止,即亮滅是完全不變的。在這種情況下,多個LED是同時顯示的。這里以4個共陰極LED數(shù)碼管為例,如圖所示。其公共端接GND,每個LED數(shù)碼管的字段引腳分別接單片機的P0、P1、P2、P3端口,這樣便可以為每個數(shù)碼管單獨賦值操作。

LED數(shù)碼管

三、動態(tài)驅動顯示  

動態(tài)顯示是指每隔一段時間循環(huán)點亮每個LED數(shù)碼管,每次只有一個LED被點亮。根據人眼的視覺暫留效應,當循環(huán)點亮的速度很快的時候,可以認為各個LED是穩(wěn)定顯示的。動態(tài)顯示的硬件連接比較簡單,這里使用了8個LED數(shù)碼管,將所有LED的8段引腳并聯(lián)在一起,連接到8位的I/O數(shù)據總線上。而各個LED的共陽極引 腳或共陰極引腳分別由另一組I/O線控制,從圖中可以看出,使用兩個8位的I/O端口便可以動態(tài)顯示8位LED數(shù)碼管。其中一個并口作為LED數(shù)碼管的控制引腳,另一個并口作為公共的數(shù)據總線。程序中采用掃描顯示的方式,即在同一時刻,只使用一個LED顯示數(shù)據。通過為共陰極LED(或共陽極LED)的公共引腳賦低電平(或高電平),從而選擇 某個LED顯示。如此循環(huán),使每個LED顯示該LED應顯示的數(shù)據,并進行適當?shù)难訒r,形成視覺暫留效果。這樣便可以達到動態(tài)顯示的目的?! ?
四、LED驅動器   

前面介紹的LED的動態(tài)驅動顯示在程序設計上比較復雜,實際上可以將相應的LED掃描動態(tài)顯示電路交由特定功能的芯片來完成。目前,市場上有多種LED數(shù)碼管顯示驅動芯片。

LED數(shù)碼管芯片

數(shù)據傳輸

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