led显示及动态显示原理.pdf

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1、4位7段LED显示在单片机应用系统中经常使用发光二极管来显示，发光二极管简称LED（LightEmittingDiode）。LED的价格便宜，而且配置比较灵活，与单片机的接口也比较方便。在这里将讲解如何使用中颖的单片机进行4位7段LED显示的方法。1.7段LED的结构原理单片机中经常使用7段LED来显示数字，也就是用7个LED构成字型“8”，并另外用一个圆点LED来显示小数点，也就是说一共有8个LED，构成了“8.”的字型。7段LED分共阴级和共阳极两种，共阴级7段LED的原理图和管脚配置图如图1-1所示，共阳级7段LED的原理图和管脚配

2、置图如图1-2所示。实际中，各个型号的7段LED的管脚配置可能不会是一样的，在实际应用中要先测试一下各个管脚的配置，再进行电路原理图的设计。图1-1共阴极7段LED图1-2共阳极7段LED共阳极7段LED是指发光二极管的阳极连接在一起为公共端的7段LED，而共阴极7段LED是指发光二极管的阴极连接在一起为公共端的7段LED。一个7段LED由8个发光二极管组成，其中7个发光二极管构成字型“8”的各个笔划（a～g），另一个发光二极管为小数点（dp）。当在某一段发光二极管上施加一定的正向电压时，该段LED即被点亮；不加电压则为暗。以共阳极7段L

3、ED为例，若是要显示“5.”，则需要在VCC上加上电压，向dp、g、f、e…、a送出00010010的信号，就能显示出来。为了保护各段LED不因电流过大而损坏，需在各个段上外加限流电阻保护。共阳极7段LED显示0～F的编码表如表1-1所示（以dp为最高位，a为最低位）。表1-1显示字符dpgfedcba段选码011000000C0H111111001F9H210100100A4H310110000B0H41001100199H51001001092H61000001082H711111000F8H81000000080H910010000

4、90HA1000100088HB1000001183HC11000110C6HD10100001A1HE1000011086HF100011108EH2.7段LED动态显示原理LED的静态显示虽然有编程容易、管理简单等优点，但是静态显示所要占的I/O口资源很多，所以在显示的LED点较多的情况下，一般都采用动态显示方式。在多位7段LED显示中，为了简化电路，降低成本，则将所有位的段选线并联在一起，刚好由8个I/O口来控制8个段。而公共端（共阳极/共阴极）则分别由相应的I/O口控制，以实现各个位的分时选通。原理图如图1-3所示。由于所有的段选

5、线并联到同一个I/O，由这个I/O口来控制，因此，若是所有的4位7段LED都选通的话，4位7段LED将会显示相同的字符。要使各个位的7段LED显示不同的字符，就必须采用动态扫描方法来轮流点亮每一位7段LED，即在每一瞬间只选通一位7段LED进行显示单独的字符。在此段点亮时间内，段选控制I/O口输出要显示的相应字符的段选码，而位选控制I/O口则输出位选信号，向要显示的位送出选通电平（共阴极则送出低电平，共阳极则送出高电平），使得该位显示相应字符。这样将四位7段LED轮流去点亮，使得每位分时显示该位应显示的字符。由于人眼的视觉暂留时间为0.1

6、秒，当每位显示的间隔未超过33ms时，并在显示时保持直到下一位显示，则由于人眼的视觉暂留效果眼睛看上去就像是4位7段LED都在点亮。设计时，要注意每位显示的间隔时间，由于一位7段LED的熄灭时间不能超过100ms，也就是说点亮其它位所用的时间不能超过100ms，这样当有N位的7段LED用来显示时，每一位间隔的时间t就必须符合下面的式子：t≦100ms/(N-1)比如，现在使用4位，也就是N＝4，则由式子可以算出t≦33ms，就是每一位的间隔时间不能超过33ms。当然时间可以也设得短一些，比如5ms或1ms也可以。段選位選图1-37段LED

7、动态显示原理图3.7段LED与中颖单片机的接口及应用程序¢电路原理图以SH69P43控制芯片为例，4位7段LED动态显示的电路原理图如图4所示。使用4MHz晶振作为主振荡器，PE口和PF口控制4位7段LED的段选，PB口控制4位7段LED的位选。将4个共阳极的7段LED的段选线并联起来接到PE口和PF口，dp、g、f和e段选线接到PF3～PF0上，d、c、b和a段选线接到PE3～PE0上；将4个公共端VCC分别接到PB口上。由于SH69P43的I/O口电流较小，所以在位选端要使用三极管来进行7段LED的推动，向7段LED提供足够大的电流来

8、点亮LED。在中颖单片机中，有些芯片的I/O口是可以提供至少200mA的反向电流，比如SH69P26和SH69P55，SH69P26有6个大电流I/O口（PORTA和PORTD1～PORTD0