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(完整版)74ls164动态驱动多位数码管

一、74ls164简介

74ls164是一款8位串转并输出移位寄存器，具有高电平输入、高电平输出和异步清零功能。它广泛应用于数字电路设计中，尤其是在驱动多位数码管方面表现出色。通过将串行数据转换为并行数据，74ls164能够实现对多位数码管的动态驱动。

二、数码管基础知识

数码管是一种常见的显示器件，分为共阴极和共阳极两种类型。一个数码管通常由7个段（a、b、c、d、e、f、g）和1个小数点组成。通过控制这些段的亮灭，可以显示0F的任意数字和部分字符。

三、动态驱动原理

动态驱动多位数码管的原理是：依次点亮每一位数码管，由于人眼的视觉暂留效应，看起来就像所有数码管同时点亮一样。74ls164正是利用这一原理，实现对多位数码管的驱动。

四、硬件连接

1.将74ls164的输入端（SER）连接至单片机的某个I/O口，用于输入串行数据。

2.将74ls164的时钟输入端（CP）连接至单片机的另一个I/O口，用于提供时钟信号。

3.将74ls164的输出端（Q0Q7）分别连接至多位数码管的段选端。

4.将多位数码管的公共端（共阴极或共阳极）连接至单片机的I/O口，用于控制数码管的点亮。

五、软件设计

1.初始化单片机，设置I/O口的工作模式。

2.编写串行数据发送函数，将需要显示的数据转换为74ls164可识别的串行数据。

3.编写时钟信号产生函数，为74ls164提供稳定的时钟信号。

4.编写数码管显示函数，依次点亮每一位数码管，并刷新显示内容。

六、注意事项

1.动态驱动多位数码管时，刷新频率不宜过低，以免产生闪烁现象。

2.为提高显示效果，可适当增加数码管的亮度，但要注意不要过亮，以免损害眼睛。

3.在设计电路时，注意电源的稳定性和滤波处理，以保证74ls164和数码管的正常工作。

七、优化显示效果

1.亮度调节：为了使数码管显示更加均匀，可以通过PWM（脉冲宽度调制）技术来调节数码管的亮度。通过调整PWM占空比，可以找到最佳的亮度设置，既保证了显示效果，又避免了视力疲劳。

2.消除鬼影：在动态扫描过程中，可能会出现鬼影现象，即上一个数码管的残影出现在下一个数码管上。为了消除这种现象，可以在切换显示时，短暂关闭所有数码管的显示，然后再点亮下一个数码管。

八、代码示例

includereg51.h//根据实际使用的单片机型号选择相应的头文件

//定义74ls164的引脚连接

sbitSER=P1^0;//串行数据输入

sbitCP=P1^1;//时钟信号

//数码管显示09的编码

unsignedchardigit_[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

//延时函数

voiddelay(unsignedintms){

unsignedinti,j;

for(i=ms;i0;i)

for(j=110;j0;j);

}

//发送数据到74ls164

voidsend_data(unsignedchardata){

unsignedchari;

for(i=0;i8;i++){

CP=0;//低电平准备接收数据

SER=(datai)0x01;//发送最高位到最低位

CP=1;//高电平，数据被移入寄存器

delay(1);//短暂延时

}

}

//动态显示函数

voiddisplay(unsignedintnum){

unsignedchari;

for(i=0;i4;i++){

send_data(digit_[num%10]);//发送当前位的编码

num/=10;//准备下一位

//控制数码管公共端，点亮当前位

//假设P2口连接数码管的公共端

P2=(0x01i);

delay(5);//保持一段时间，确保数码管显示稳定

P2=0x00;//关闭所有数码管，消除鬼影

}

}

voidmain(){

unsignedintcount=0;

while(1){

display(count);//显示数字09999

count++;