74LS164擴(kuò)展的8位LED串行顯示接口電路（一）

硬件部分包括89C52芯片、74LS164芯片、8位數(shù)碼管、電阻、電容等。其中89C52芯片功能為：8K字節(jié)FLASH閃速存儲器，256字節(jié)內(nèi)部RAM，32個I/O口線，3個16位定時/計數(shù)器，一個全雙工串行通訊口，振蕩器及時鐘電路；74LS164功能為：作八位串行入/并行輸出移位寄存器用；數(shù)碼管作用為：顯示數(shù)字結(jié)果。

本實驗顯示的結(jié)果是12345678。利用89C52和74LS164擴(kuò)展8位LED數(shù)碼管顯示，74LS164是將串行輸入轉(zhuǎn)換成并行輸出，用來選擇數(shù)碼管的段顯示，89C51的P2口是用對數(shù)碼管的位選，從而驅(qū)動數(shù)碼管按照程序的指令進(jìn)行顯示。

流程圖設(shè)計

74LS164擴(kuò)展的8位LED串行顯示接口電路（二）

74LS164是串行輸入并行輸出的移位寄存器，每接一片74LS164可擴(kuò)展一個8位并行輸出口，可以作為LED顯示器的8根段選線。實物如圖3-1所示。系統(tǒng)總電路原理圖如圖3-2，為89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)與8位數(shù)碼管的連接圖，分別用8個74LS164和8個LED數(shù)碼管。部分硬件電路原理圖如圖3-3所示。

圖3-1 電路連接實物圖

圖3-2 總電路原理圖

圖3-3 部分硬件電路原理圖

數(shù)碼管中有8段LED數(shù)碼管顯示器由8個發(fā)光二極管組成。LED數(shù)碼管顯示器有兩種不一樣的形式：一種是8個發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極LED數(shù)碼管顯示器；另一種是8個發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED數(shù)碼管顯示器。本次設(shè)計采用共陽極LED數(shù)碼管。

在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)碼管顯示器顯示常用兩種辦法：靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個數(shù)碼管顯示器都要占用單獨的具有鎖存功能的I/O接口用于筆劃段字形代碼。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種辦法單片機(jī)中CPU的開銷小。

89C52單片機(jī)外接8片74LS164作為8位LED數(shù)碼管顯示器的靜態(tài)顯示接口，把89C52的RXD作為數(shù)據(jù)輸出線，TXD作為移位時鐘脈沖。

流程圖設(shè)計

由流程圖可知設(shè)置好串口的工作方式，用定時器T1產(chǎn)生波特率，依次傳遞30H到37H八個數(shù)依次傳遞到數(shù)碼管。

程序

#include 《reg52.h》

#include 《absacc.h》

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define a0 DBYTE［0X30］=0x02

#define a1 DBYTE［0X31］=0x00

#define a2 DBYTE［0X32］=0x01

#define a3 DBYTE［0X33］=0x06

#define a4 DBYTE［0X34］=0x00

#define a5 DBYTE［0X35］=0x06

#define a6 DBYTE［0X36］=0x03

#define a7 DBYTE［0X37］=0x00

uchar ledCode［10］={0x03，0x9f，0x25，0x0d，0x99，0x49，0x41，0x1f，0x01，0x09};

void delay（uint t）

{

uint j;

for（;t》0;t--）

for （j=6245;j》0;j--）

{;}

}

main（）

{

SCON=0x00;

TMOD=0x10;

TH1=0x39;

TL1=0x16;

TR1=1;

ET1=1;

EA=1;

delay（50）;

SBUF=ledCode［a0］;

delay（50）;

while（TI==0）

{

}

TI=0;

SBUF=ledCode［a1］;

delay（50）;

while（TI==0）

{

}

TI=0;

SBUF=ledCode［a2］;

delay（50）;

while（TI==0）

{

}

TI=0;

SBUF=ledCode［a3］;

delay（50）;

while（TI==0）

{

}

TI=0;

SBUF=ledCode［a4］;

while（TI==0）

{

}

TI=0;

delay（50）;

SBUF=ledCode［a5］;

while（TI==0）

{

}

TI=0;

delay（50）;

SBUF=ledCode［a6］;

while（TI==0）

{

}

TI=0;

delay（50）;

SBUF=ledCode［a7］;

while（TI==0）

{

}

TI=0;

delay（50）;

}

實驗結(jié)果如圖，30H-37H單元的八位數(shù)據(jù)為20160630。

74LS164擴(kuò)展的8位LED串行顯示接口電路（三）

74LS164是串行輸入并行輸出的移位寄存器，每接一片74LS164可擴(kuò)展一個8位并行輸出口，可以作為LED顯示器的8根段選線。

下圖中擴(kuò)展了8位LED顯示器，分別用4個74LS164作為4個LED的段選輸入。

使用說明

8段LED數(shù)碼管顯示器由8個發(fā)光二極管組成。其中7個長條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個點形的發(fā)光管在數(shù)碼管顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點用，它能顯示各種數(shù)字及部份英文字母。LED數(shù)碼管顯示器有兩種不一樣的形式：一種是8個發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極LED數(shù)碼管顯示器；另一種是8個發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED數(shù)碼管顯示器。

在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)碼管顯示器顯示常用兩種辦法：靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個數(shù)碼管顯示器都要占用單獨的具有鎖存功能的I/O接口用于筆劃段字形代碼。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種辦法單片機(jī)中CPU的開銷小。能供給單獨鎖存的I/O接口電路很多，這里是常用的串并轉(zhuǎn)換電路74LS164，介紹常用的靜態(tài)共陰極顯示電路。

80C51單片機(jī)外接4片74LS164作為8位LED數(shù)碼管顯示器的靜態(tài)顯示接口，把80C51的RXD作為數(shù)據(jù)輸出線，TXD作為移位時鐘脈沖。74LS164為TTL單向8位移位寄存器，可實現(xiàn)串行輸入，并行輸出。其中A、B（第1、2腳）為串行數(shù)據(jù)輸入端，2個管腳按邏輯與運算規(guī)律輸入信號，公用一個輸入信號時可并接。T（第8腳）為時鐘輸入端，可連接到串行口的TXD端。每一個時鐘信號的上升沿加到T端時，移位寄存器移一位，8個時鐘脈沖過后，8位二進(jìn)制數(shù)全部移入74LS164中。R（第9腳）為復(fù)位端，當(dāng)R=0時，移位寄存器各位復(fù)0，只有當(dāng)R=1時，時鐘脈沖才起作用。Q1…Q8（第3-6和10-13管腳）并行輸出端分別接LED數(shù)碼管顯示器各段對應(yīng)的管腳上。在74LS164獲得時鐘脈沖的瞬間，如果數(shù)據(jù)輸入端（第1，2管腳）是高電平，則就會有一個1進(jìn)入到74LS164的內(nèi)部，如果數(shù)據(jù)輸入端是低電平，則就會有一個0進(jìn)入其內(nèi)部。在給出了8個脈沖后，最先進(jìn)入74LS164的第一個數(shù)據(jù)到達(dá)了最高位，然后再來一個脈沖，第一個脈沖就會從最高位移出。

對于電路，4片7LS164首尾相串，而時鐘端則接在一起，這樣，當(dāng)輸入1個脈沖時，從單片機(jī)RXD端輸出的數(shù)據(jù)就進(jìn)入到了第一片74LS164中了，而當(dāng)?shù)?個脈沖到來后，這個數(shù)據(jù)就進(jìn)入了第二片74LS164，而新的數(shù)據(jù)則進(jìn)入了第一片74LS164，這樣，當(dāng)?shù)?個脈沖完成后，首次送出的數(shù)據(jù)被送到了最后面的74LS164中，其他數(shù)據(jù)依次出現(xiàn)在第一、二、三片74LS164中。在第一個脈沖到來時，除了第一片74LS164中接收數(shù)據(jù)外，其他的也在接收數(shù)據(jù)，因為它們的時鐘端都是被接在一起的。

流程圖設(shè)計