5.2 直接驅(qū)動LED顯示

5.1節(jié)介紹了單片機系統(tǒng)中的輸入部分內(nèi)容，本節(jié)將講述單片機系統(tǒng)另外一個重要的部分：輸出模塊。

5.2.1 實例說明

在一個系統(tǒng)中，輸入和輸出是最基本也是最重要的組成部分，輸入部分實現(xiàn)了人們對系統(tǒng)的控制，而輸出則向人們展示了系統(tǒng)目前的工作狀態(tài)。輸出部分有很多種，本節(jié)將講述一種基本的輸出模塊，即LED數(shù)碼管。讀者通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，將了解LED數(shù)碼管的工作原理和硬件電路連接方式，同時掌握LED數(shù)碼管的軟件編寫流程。

5.2.2 LED數(shù)碼管知識

LED數(shù)碼管其實就是由一組LED燈組成的，共包括a、b、c、d、e、f、g、dp八位，其中a～g七位組合可以顯示0～9的任意數(shù)字，dp位用于顯示小數(shù)點。

LED數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種，所謂共陰極就是把8個發(fā)光二極管的陰極連接到一起，通過一個公共引腳接到電源地；而共陽極則是所有陽極連接到一起接到電源的正極。在本例中采用的是共陰極LED數(shù)碼管。

另外，為了限制通過發(fā)光二極管的電流，保護二極管不被燒毀，在每個二極管的輸入端串聯(lián)了一個限流電阻，阻值一般為5kΩ。

5.2.3 硬件電路設(shè)計

LED數(shù)碼管顯示電路原理圖如圖5-3、圖5-5所示，電路連接較簡單。其中，圖5-3是單片機部分的復(fù)位和晶振電路圖；圖5-5則是LED數(shù)碼管的接線圖。由于PIC每個引腳可以提供25mA的驅(qū)動電流，所以可以用直接驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示。

5.2.4 軟件設(shè)計

直接驅(qū)動單個LED數(shù)碼管程序相對較簡單，因為本例中只驅(qū)動了一個數(shù)碼管，不需要再添加控制位來選擇向哪個數(shù)碼管輸入顯示數(shù)據(jù)。在實際應(yīng)用中若需要用到幾個數(shù)碼管同時顯示，則可以再加入專門驅(qū)動LED數(shù)碼管的芯片，例如，串入并出的移位寄存器74LS164以及SPI接口的移位寄存器74HC595等。用戶可以根據(jù)設(shè)計系統(tǒng)時的不同資源情況進行選擇。

本程序設(shè)計流程圖如圖5-6所示，其中RB口是PIC單片機的一個8位端口，在本程序執(zhí)行過程中需設(shè)置RB口為輸出。

程序代碼與注釋如下：

      #include    <pic.h>
      #include    <pic1687x.h>
      __CONFIG(WDTDIS & HS & LVPDIS & DEBUGDIS);
      //＊該程序用于在LED上依次循環(huán)顯示0～9
      static volatile unsigned char table[11]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,
                                  0x99,0x92,0x82,0XD8, 0x80,0x90,0xff};
      void delay(void)
      {   int x,y;
          for(x=0;x<100;x++)
            for(y=0;y<1000;y++);
      }
      //＊主程序＊/
      main()
      {
          unsigned    char  i,data;
          TRISB=0;    //設(shè)置RB口為輸出
          while(1)
          {
            for(i=0;i<10;i++)           //＊連續(xù)發(fā)送8個數(shù)據(jù)＊/
            {
                      data=table[i];  //＊通過數(shù)組的轉(zhuǎn)換獲得待顯示的段碼＊/
                      RB=(data);      //＊發(fā)送顯示段碼顯示＊/
                      delay();        //延時
            }
      }
      }

5.2.5 實例總結(jié)

本節(jié)實現(xiàn)了如何直接驅(qū)動LED顯示。通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，讀者應(yīng)掌握LED數(shù)碼管的硬件電路設(shè)計和程序的編寫方法。LED數(shù)碼管是單片機系統(tǒng)中常常用到的一種簡單的顯示系統(tǒng)，在實際應(yīng)用中，用戶需要根據(jù)系統(tǒng)的實際情況和具體要求靈活應(yīng)用，選擇合適的LED數(shù)碼管個數(shù)及驅(qū)動方式。