第24章 led数码管显示.ppt

第24章LED 数码管显示?对于人机交互式单片机系统来说,不仅需要响应用户输入,同时也需要将一些测控信息输出显示。这些显示信息可以提供实时的数据或图形结果, 以便于掌握系统的状态并进行分析处理。目前, 在单片机中最常用的是 LED 数码管显示。其成本低廉、使用简便,可以显示数字或几个特定的字符。本章将主要介绍 LED 数码管的种类与结构,以及使用51系列单片机如何实现显示,包括静态显示和动态显示。本章还通过实例介绍了单个 LED 和多个 LED 的使用方法。 1 LED 数码管概述?LED 即发光二极管,英文全称为 Light Emitting Diode 。单独的发光二极管便是一个最简单的 LED ,通过控制其的亮灭来作为信号指示,一般用于电源指示灯、工作状态指示等。单个的发光二极管使用比较简单。?LED 数码管是由若干个发光二极管组成的显示字段的显示器件,一般简称为数码管。当数码管中的某个发光二极管导通的时候,相应的一个字段便发光,不导通的则不发光。 LED 数码管可以根据控制不同组合的二极管导通,来显示各种数据和字符。?单片机应用系统中使用最多的是 7段LED ,其可以显示十进制数字以及一些英文字符。 7段LED 显示模块可以分为共阴极和共阳极两种,下面分别进行介绍。 2 7段共阳极 LED 结构及显示段码?7段共阳极 LED 数码管是由 7个条形发光二极管和一个小数点位构成, 其引脚配置,如图所示,其内部结构,如图所示。从图中可以看出,其中 7个发光二极管构成字形“8”,可以用来显示数字,另一个发光二极管构成小数点。因此,这种数码管有时也被称为 8段 LED 数码管显示器。 3 7段共阴极 LED 结构及显示段码?共阴极 7段LED 数码管和共阳极 LED 数码管结构类似,其引脚配置,如图所示。从图中可以看出 7段LED 数码管同样由 8个发光二极管组成,其中 7个发光二极管构成字形“8”,另一个发光二极管构成小数点。?共阴极 7段LED 数码管的内部结构,如图所示。其中所有发光二极管的阴极为公共端, 接GND 。如果发光二极管的阳极极为高电平的时候,发光二极管导通,该字段发光; 反之,如果发光二极管的阳极为低电平的时候,发光二极管截止,该字段不发光。 4 单个 LED 驱动实例?前面介绍了 LED 数码管的结构及其显示方式。 LED 数码管主要用于显示数字和一些特定的字符。这里通过一个具体的实例介绍一下,如何使用 51系列单片机来进行数字和字母的显示。 5 电路图?本例主要用来使用共阳极 LED 数码管显示数字或字符,读者可以从中掌握 LED 数码管的基本操作方法。这里给出完整的电路原理图,如图所示。 6 程序设计?这里采用 LED 的静态显示的方式,根据按键的不同, 使LED 数码管有不同的显示输出。?? 7 多个 LED 驱动方式?在实际的单片机应用系统中,使用单个 LED 数码管的情况比较少,经常需要同时使用多个 LED 数码管来显示大于 1位的数据或字符串。以 4个LED 数码管并列使用的情况为例。这 4 个数码管可以显示-999~9999 之间的任何数字,也可以同时显示 4个字符构成的字符串。可见使用多个 LED 数码管可以大大扩展显示的信息量。?对于使用单个 LED 数码管的场合,直接用单片机的一个并行口便可以控制显示。如果仍然采用这种方法来控制显示 N个 LED 数码管显然是不太可能的,因为典型的 8051 单片机只有 4个I/O 并口,而且有些 I/O 口还需要用作其他用途。而对于一些多引脚的型号,通常也不够为每个 LED 分配一个 I/O 并口用于显示。此时便需要根据系统资源占用情况,来选用合理的显示控制方式。 8 静态驱动显示?LED 数码管静态显示方式是指,当数码管显示某个字符的时候,相应字段的发光二极管恒定地导通或者截止,即亮灭是完全不变的。在这种情况下,多个 LED 是同时显示的。?这里以 4个共阴极 LED 数码管为例,如图所示。其公共端接 GND ,每个LED 数码管的字段引脚分别接单片机的 P0、P1、P2、P3端口,这样便可以为每个数码管单独赋值操作。 9 动态驱动显示?动态显示是指每隔一段时间循环点亮每个 LED 数码管,每次只有一个 LED 被点亮。根据人眼的视觉暂留效应,当循环点亮的速度很快的时候,可以认为各个 LED 是稳定显示的。?动态显示的硬件连接比较简单。这里使用了 8个LED 数码管, 将所有 LED 的8段引脚并联在一起,连接到 8位的 I/O 数据总线上。而各个 LED 的共阳极引脚或共阴极引