串行口串入并出做段码的四位数码管显示控制电路

3.6 显示电路及其相关元件介绍

3.6.1 7段数码管及74LS164介绍

数码管是由发光二极管组成的显示器[13]，有7段和“米”字段之分，如图3-9所示的段数码管有共阴极和共阳极接法两种。共阳极数码管的发光二极管的阳极连接在一起，通常此公共阳极接+5V，当某个发光二极管的阴极为低电平时，发光二极管电亮，相应的端被显示。

图3-9 七段数码管结构

74LS164是8位串入/并出的移位寄存器[14]，无并行输出控制端，在串行输入过程中，其输出状态会不断的变换。其真值表如表3-3所示。

表3-3 74LS164真值表

输入 MR L H H H H CLK X L ↑ ↑ ↑ A X X H L X B X X H X L QA L QA0 H L L QB L QB0 QAn QAn QAn QC L QC0 QBn QBn QBn QD L QD0 QCn QCn QCn 输出 QE L QE0 QDn QDn QDn QF L QF0 QEn QEn QEn QG L QG0 QFn QFn QFn QH L QH0 QGn QGn QGn QA0、QB0和QH0是在稳态输入状态输入条件建立之前QA、QB和QH相应的电平； QAn和QBn是最近时钟脉冲在上升沿转换之前QAn和QBn的电平，表示移一位。

止。

3.6.2 数码管显示电路介绍

图3-10 显示电路

如图3-10所示。单片机的串行口工作于模式0[15]，即同步移位寄存器模式。数

据由RXD端发送，同步移位脉冲由TXD端输出。通过74LS164转换为并行输

会点亮相应的数码管，相关指令执行完后就会熄灭，依靠人的视觉暂留给人一种

显示电路有静态和动态两种。所谓动态显示就是在执行相应的显示指令时才

而静态显示是是当数码管显示某一个字符时，相应的发光二极管恒定地导通或截

出，构成4位7段数码管的段选。数码管的位选分别由单片机的P3.3、P3.4、P3.5

数码管被一直点亮的感觉，而实际上数码管是闪烁的，应用于程序不大的系统中；

考虑到本设计程序并不庞大，所以选用四位7段数码管组成动态显示电路。

和P3.7 口构成。

图中的四个PNP型三极管用于控制四个数码管的选通，反相器7404是为了防止+5V直接与单片机I/O口导通导致单片机I/O口烧毁。当P3.3、P3.4、P3.5和P3.7中有一个输出高电平时，经过反向器7404变为低电平后导通相应的三极管从而将+5V加到该路数码管的共阳极上。当74LS164发出的段码全为0时，则该路数码管的发光二极管全亮。通过以上可以得到数码管字形与段码的关系如表3-4所示

表3-4 数码管字形与段码对照表

Q0 字形 a 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 b 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 c 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 d 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 e 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 f 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 g 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 h 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 03 9F 25 0D 99 49 41 1F 01 09 11 C1 63 85 61 71 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 编码