片机驱动LED数码管有很多方法,按显示方式分,有静态显示和 动态(扫描)显示,按译码方式可分硬件译码和软件译码之分。
静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能,单片机将所要显示的数据,显示数据稳定,占用很少的CPU时间。动态显示需要CPU时刻对显示器件进行数据刷新,显示数据有闪烁感,占用的CPU时间多。
这两种显示方式各有利弊;静态显示虽然数据稳定,占用很少的CPU时间,但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路,使用的硬件较多;
动态显示虽然有闪烁感,占用的CPU时间多,但使用的硬件少,能节省线路板空间。
硬件译码就是显示的段码完全由硬件完成,CPU只要送出标准的
在单片机与DSP系统中,驱动LED数码管显示是一项常见的任务,主要涉及两种显示方式:静态显示和动态(扫描)显示,以及两种译码方式:硬件译码和软件译码。
静态显示通过使用带有输出锁存功能的显示驱动电路,确保显示数据稳定且占用的CPU时间较少。这种方式适合于需要长时间稳定显示且对硬件资源要求不敏感的场合。然而,其缺点在于每个显示单元都需要独立的驱动电路,可能导致硬件资源的大量消耗,不适用于显示位数多或空间有限的场景。
动态显示则通过CPU不断地对显示器件进行数据刷新,尽管这种方法会导致显示数据略有闪烁,但能显著减少硬件需求,节省线路板空间。因此,动态显示在显示位数较多或者对成本控制严格的项目中较为常见,但需要付出更多CPU资源。
硬件译码是指显示的段码由专门的硬件电路完成,CPU只需发送标准的BCD码。这种方式硬件接线固定,设计简单,但灵活性较低。而软件译码则依赖于程序来模拟硬件译码的功能,硬件设计简化,接线更加灵活,但会增加CPU负担。目前,软件译码是更常用的方法,因为它可以适应各种复杂的显示需求。
常见的LED驱动芯片有74LS164、CD4094+ULN2003(2803)、74HC595+ULN2003(2803)、TPIC6B595、AMT9095B和AMT9595等。这些芯片提供了不同的功能和性能,可以根据实际应用需求选择合适的型号。此外,还有如MAX7219这样的专用LED扫描驱动显示模块,它们功能强大,但成本相对较高。
以74LS164为例,由于该芯片没有数据锁存功能,数据传输时可能会导致数码管闪烁。为解决这个问题,可以采用PNP型三极管控制数码管电源,通过在数据传输期间关闭三极管来避免显示闪动,数据传输完成后立即开通三极管,实现临时的数据锁存。
另一种示例是使用4094配合89C2051单片机的P1口线进行扫描驱动9位数码管。4094作为位选,提供8个输出,第9位由CPU口线直接控制。所有LED的相同段口线连接在一起,由单片机的8条口线负责驱动。软件工作流程包括依次向P1口线送入段码,并向4094发送位选数据,逐位点亮数码管,形成扫描显示的效果。
总结起来,驱动LED数码管显示涉及到单片机的控制策略、译码方式的选择以及适当的驱动芯片。设计者需要根据项目需求平衡稳定性、硬件成本和CPU利用率,选择最适合的方案。无论是静态显示的稳定还是动态显示的高效,或者是硬件译码的简洁或是软件译码的灵活,都需要综合考虑并进行优化设计。