MCS-51_第10章_MCS-51与键盘与显示器接口设计.ppt

第10章 MCS-51与键盘和显示器的 接口设计;10.1 LED数码管的显示原理 LED（Light Emitting Diode）发光二极管缩写。LED数码管是由发光二极管构成的。 10.1.1 LED数码管的结构 常见的LED数码管为“8”字型的，共计8段。每一段对应一个发光二极管。有共阳极和共阴极两种，如图10-1所示。共阴极发光二极管的阴极连在一起，通常公共阴极接地。当阳极为高电平时，发光二极管点亮。 同样，共阳极LED数码管的发光二极管的阳极连接在一起，公共阳极接正电压，当某个发光二极管的阴极接低电平时，发光二极管被点亮，相应的段被显示。;图10-1 8段LED数码管结构及外形; 为了使数码管显示不同的符号或数字，要把某些段发光二极管点亮，就要为LED数码管提供段码（字型码）。 LED数码管共计8段。正好是一个字节。习惯上是以“a”段对应段码字节的最低位。各段与字节中各位对应关系如表10-1所示。 按照上述格式，显示各种字符的8段LED数码管的段码如表10-2所示。;钨跑聚阅绝麓买据训讶弦志履蛤掏慑斋水俊具揽弹萌痔辖械蜀枚煞服坤属MCS-51_第10章_MCS-51与键盘与显示器接口设计MCS-51_第10章_MCS-51与键盘与显示器接口设计; 表10-1只列出了部分段码，可以根据实际情况选用，或重新定义。除 “8”字型的LED数码管外，市面上还有“±1”型、“米”字型和“点阵”型LED显示器，如图10-2所示。本章均以“8”字型的LED数码管为例。 图10-2 其他各种字型的LED显示器;10.1.2 LED数码管工作原理 图10-3所示为显示4位字符的LED数码管的结构原理图。N位位选线和8???N条段码线。段码线控制显示字型，而位选线控制着该显示位的LED数码管的亮或暗。 ; LED数码管有静态显示和动态显示两种显示方式。 1．LED静态显示方式 无论多少位LED数码管，同时处于显示状态。 静态显示方式，各位的共阴极（或共阳极）连接在一起并接地（或接+5V）；每位的段码线（a～dp）分别与一个8位的I/O口锁存器输出相连。如果送往各个LED数码管所显示字符的段码一经确定，则相应I/O口锁存器锁存的段码输出将维持不变，直到送入另一个字符的段码为止。正因为如此，静态显示方式的显示无闪烁，亮度都较高，软件控制比较容易。; 图10-4为4位LED数码管静态显示器电路，各位可独立显示，静态显示方式接口编程容易，但是占用口线较多。对图10-4电路，若用I/O口线接口，要占用4个8位I/O口。因此在显示位数较多的情况下，所需的电流比较大，对电源的要求也就随之增高，这时一般都采用动态显示方式。 2．LED动态显示方式 无论在任何时刻只有一个LED数码管处于显示状态，即单片机采用“扫描”方式控制各个数码管轮流显示。;图10-4 4位LED静态显示电路; 在多位LED显示时，为简化硬件电路，通常将所有显示位的段码线的相应段并联在一起，由一个8位I/O口控制，而各位的共阳极或共阴极分别由相应的I/O线控制，形成各位的分时选通。 图10-5所示为一个4位8段LED动态显示电路。其中段码线占用一个8位I/O口，而位选线占用一个4位I/O口。必须采用动态的“扫描”显示方式。即在某一时刻，只让某一位的位选线处于选通状态，而其他各位的位选线处于关闭状态，同时，段码线上输出相应位要有显示的字符的段码。;图10-5 4位8段LED动态显示电路; 虽然这些字符是在不同时刻出现，而在同一时刻，只有一位显示，其他各位熄灭，由于余辉和人眼的“视觉暂留”作用，只要每位显示间隔足够短，则可以造成“多位同时亮”的假象，达到同时显示的效果。 LED不同位显示的时间间隔（扫描间隔）应根据实际情况而定。显示位数多，将占大量的单片机时间，因此动态显示的实质是以牺牲单片机时间来换取I/O端口的减少。 图10-6所示为8位LED动态显示2009.10.10的过程。图10-6（a）所示为显示过程，某一时刻，只有一位LED被选通显示，其余位则是熄灭的；图10-6（b）所示为实际的显示结果，人眼看到的是8位稳定的同时显示的字符。; 图10-6 8位LED动态显示过程和结果 动态显示的优点是硬件电路简单，显示器越多，优势越明显。缺点是显示亮度不如静态显示的亮度高。如果“扫描”速率较低，会出现闪烁现象。;静