基于74HC595的多位LED顯示實現設計介紹|壹芯微

單片機應用系統中使用的顯示器主要有LED和LCD兩種。近年來也有用CRT顯示的。前者價格低廉，配置靈活，與單片機接口方便;后者可進行圖形顯示，但接口較復雜，成本也較高。LED(LingEmitingDiode)是發光二極管的縮寫。實際應用非常普遍的是八段LED顯示器。LED顯示器在大型報時屏幕，銀行利率顯示，城市霓虹燈建設中，得到廣泛應用。在這些需要多位LED顯示的場合，怎樣實現系統穩定.價格低廉的顯示，成為決定其成本的關鍵所在。因此本位提出了一種用74HC595實現多位LED顯示的新方法，同時對該系統的硬件組成和軟件實現作了詳細說明。

1.LED靜、動態顯示原理

74HC595是美國國家半導體公司生產的通用移位寄存器芯片。并行輸出端具有輸出鎖存功能。與單片機連接簡單方便，只須三個I/O口即可。而且通過芯片的Q7引腳和SER引腳，可以級聯;而且價格低廉。

1.1靜態顯示

每位LED顯示器段選線和74HC595的并行輸出端相連，每一位可以獨立顯示(見圖1)。在同一時間里，每一位顯示的字符可以各不相同(每一位由一個74HC595的并行輸出口控制段選碼)。N位LED顯示要求N個74HC595芯片及N+3條I/O口線，占用資源較多，而且成本較高，這對于多位LED顯示很不利。

圖1LED靜態顯示驅動電路連線

1.2動態顯示

在多位LED顯示時，為了簡化電路，降低成本，節省系統資源，將所有的N位段選碼并聯在一起.由一片74HC595控制(見圖2)。由于所有LED的段選碼皆由一個74HC595并行輸出口控制，因此，在每一瞬間，N位LED會顯示相同的字符。想要每位顯示不同的字符，就必須采用掃描的方法，即在每一瞬間只使用一位顯示字符。在此瞬間，74HC595并行輸出口輸出相應字符段選碼，而位選則控制I/O口在該顯示位送入選通電平，以保證該位顯示相應字符。如此輪流，使每位分時顯示該位應顯示字符。由于74HC595具有鎖存功能，而且串行輸入段選碼需要一定時間，因此，不需要延時，即可形成視覺暫留效果。

圖2LED動態顯示驅動電路連線圖

N位LED顯示時.只需要一片74HC595即可完成，成本最低。但是，此種方法的最大弱點就是當LED的位數大于12位時，出現閃爍現象，這是所有動態LED顯示方式共同的弱點。

2.多位LED顯示方法實現

為實現24位或更多位LED顯示，本文提出了一種全新的方法。此方法結合了動態和靜態顯示的優點，可以說是兩者的結合。段選碼由三片74HC595控制，段選數據由74HC595的SER引腳串行輸人，由于輸出使能時鐘RCLK并接在一起，因此，三片74HC595并行輸出端同時輸出。而三個LED位選信號也并接在一起，因此，一次可以同時點亮三位LED。此過程類似于靜態顯示。每片74HC595并行輸出端并接8位LED，用于掃描輸出，此過程類似于動態掃描過程。此方法運用3片74HC595，13條位選信號，即可實現3n位LED顯示。成本低廉，而且節省資源。此種方法實現多位LED顯示程序框圖為圖3所示，MCU為89S52。

圖3多位LED顯示程序流程框圖

示例程序如下(24位LED顯示)：

結論

本文總結了基于74HC595實現多位LED顯示的方法，實踐證明，此多位LED顯示方法性能穩定，如再級聯一片74HC595，在不需要增加I/O口線的情況下，即可實現32位LED顯示;而且此方法連線簡單方便，成本低廉。

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