【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 接口內(nèi)部有上拉電阻時(shí)，外電路可以不配置上拉電阻。圖 獨(dú)立式鍵盤(pán)電路 七段 LED 顯示工作原理LED 顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段的 MCS51 單片機(jī)輸出設(shè)備。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)常采用七段 LED 數(shù)碼管作為顯示器，這重顯示器具有耗電低、配置靈活、線路簡(jiǎn)單、安裝方便、耐轉(zhuǎn)動(dòng)、價(jià)格低廉且壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。因此應(yīng)用比較廣泛。LED 數(shù)碼管顯示器可以分為共陰極和共陽(yáng)極兩種結(jié)構(gòu)。(1)共陰極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陰極接在一起，稱(chēng)為共陰極結(jié)構(gòu)，則數(shù)碼顯示段輸入高電平有效，當(dāng)某段輸入高電平該段便發(fā)光，如圖 所示。(2)共陽(yáng)極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陽(yáng)極接在一起，稱(chēng)為共陽(yáng)極結(jié)構(gòu)，則數(shù)碼顯示段輸入低平有效，當(dāng)某段輸入低電平該段便發(fā)光，如圖 所示。 a .共陰極 b .共陽(yáng)極圖 七段 LED 顯示器 （3）LED 動(dòng)態(tài)顯示接口：LED 動(dòng)態(tài)顯示就是利用單片機(jī)依次輸出每一位數(shù)碼管的+V89S段選碼和對(duì)應(yīng)于該位數(shù)碼管的位選控制信號(hào)，一位一位輪流點(diǎn)亮各七段數(shù)碼管。對(duì)每位數(shù)碼管來(lái)說(shuō)，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次，如此循環(huán)。利用人眼的“視覺(jué)暫留”效應(yīng)，只要每位顯示間隔足夠短就可以給人以同時(shí)顯示的感覺(jué)。在動(dòng)態(tài)顯示方式中，同一時(shí)刻，只有一位 LED 數(shù)碼管在顯示，其他各位是關(guān)閉的。在段選碼和位選碼每送出一次后，應(yīng)保持 1ms 左右，這個(gè)時(shí)間應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。不能太小，因而發(fā)光二極管從導(dǎo)通到發(fā)光有一定的延時(shí)，導(dǎo)通時(shí)間太小，發(fā)光太弱人眼無(wú)法看清。但也不能太大，因?yàn)楫吘挂芟抻谂R界閃爍頻率，而且此時(shí)間越長(zhǎng)，占用 CPU 時(shí)間也越多。采用動(dòng)態(tài)顯示方式比較節(jié)省 I/O 接口，硬件電路也較靜態(tài)顯示方式簡(jiǎn)單，但其亮度不如靜態(tài)顯示方式，而且在顯示位數(shù)較多時(shí)，CPU 要依次掃描，占用 CPU 較多的時(shí)間。用 MCS51 單片機(jī)構(gòu)建七段數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)時(shí)，4 位數(shù)碼管均采用共陰極LED，p0 接口作為段選碼輸出口，8 路驅(qū)動(dòng)采用 74LS244 總線驅(qū)動(dòng)器作為字形驅(qū)動(dòng)芯片，經(jīng)過(guò) 8 路驅(qū)動(dòng)電路后接至數(shù)碼管的各段，字形驅(qū)動(dòng)輸出 0 時(shí)發(fā)光。P2 接口作為位選碼輸出口，4 路驅(qū)動(dòng)采用 74LS07（OC 門(mén)驅(qū)動(dòng)器） ，當(dāng) C 接口線輸出 1 時(shí)，選通相應(yīng)位的數(shù)碼管工作。 電路原理電路的核心是 89S51 單片機(jī)，其內(nèi)部帶有 4KB 的 FlashROM,無(wú)須擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器；電腦沒(méi)有大量的運(yùn)算和暫存數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的 128B 片內(nèi) RAM 已能滿足要求，也不必?cái)U(kuò)展片外 RAM，系統(tǒng)配備 4 位 LED 顯示和 2 個(gè)單接口鍵盤(pán)，采用 P0 接口外接 8 路反相三態(tài)緩沖器 74LS244 作 LED 動(dòng)態(tài)掃描的段碼控制驅(qū)動(dòng)信號(hào),用 P1 接口的 外接一片集電極開(kāi)路反相門(mén)電路 74LS07 做為 4 位 LED 的位選信號(hào)驅(qū)動(dòng)口， LED 共陰極端與 74LS07 的輸出端相連；按鍵接口，由 , 來(lái)完成。P3 口接交通指示燈，整個(gè)系統(tǒng)采用查表的方發(fā)，將交通燈的顯示情況和數(shù)碼管的計(jì)時(shí)情況，分別以代碼的形式送到指示燈和 LED 數(shù)碼管，啟動(dòng)定時(shí)器，同時(shí)調(diào)用顯示程序，和查詢按鍵。利用軟件計(jì)數(shù)器的方法計(jì)時(shí)一秒，利用中斷的方法使計(jì)時(shí)時(shí)間循環(huán)，當(dāng)按下應(yīng)急按鍵時(shí)停止定時(shí)器，送一個(gè)代碼使兩個(gè)方向都亮紅燈，按下一個(gè)按鍵時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器，恢復(fù)循環(huán)。如圖 所示EA/VP31X119 X218RESET9RD17 WR16INT012 INT113T014 T115P101 P112P123 P134P145 P156P167 P178P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28PSEN 29ALE/P30TXD 11RXD 10VCC40GND20U189S511G1 A12 1Y1 18A24 1Y216A36 1Y314A48 1Y412VCC20GND102G19 B111 2Y1 9B213 2Y27B315 2Y35B417 2Y43U274LS244R1RES2 R2RES2R3RES2R4RES2R5RES2R6RES2R7RES2R8RES2R9RES2R10RES2R11RES2R12RES2R13RES2R14RES2R15RES2R16RES2R17RES2R19RES2R20RES2S3 SWPBS1SWPBS2SWPBD1 LEDD2 LEDD3 LEDD4 LEDD5 LEDD6 LEDD7 LEDD8 LEDC1CAP1A1 1Y22A3 2Y43A5 3Y6GND7 4Y 84A95Y 105A 116Y126A 13VCC 14U3LEDe1d23c4dp5b6a78f9g10a bcdef gD12LEDe1d23c4dp5b6a78f9g10a bcdef gD13LEDe1d23c4dp5b6a78f9g10a bcdef gD14LEDe1d23c4dp5b6a78f9g10a bcdef gD15LEDVCCVCCVCCVCC圖 電路原理圖4 軟件設(shè)計(jì) 定時(shí)１秒的方法定時(shí)方法我們采用軟硬件結(jié)合的方法，在主程序中設(shè)定一個(gè)初值為 20 的軟件計(jì)數(shù)器使定時(shí)器 0 工作于方式 1 定時(shí) 50 毫秒，這樣每當(dāng) T0 到 50 毫秒時(shí) CPU 就響應(yīng)它的溢出中斷請(qǐng)求，進(jìn)入他的中斷服務(wù)子程序。在中斷服務(wù)子程序中，CPU 先使軟件計(jì)數(shù)器減 1，然后判斷它是否為零。為零表示 1 秒已到。 定時(shí)器初值計(jì)算定時(shí)器工作時(shí)必須給計(jì)數(shù)器送初值，將這個(gè)值送到 TH 和 TL 中。他是以加法記數(shù)的，并能從全 1 到全 0 時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生溢出中斷請(qǐng)求。因此工作于方式 1,定時(shí)器為 16位計(jì)數(shù)器其定時(shí)時(shí)間由下式計(jì)算：定時(shí)時(shí)間=（2 16－X）振蕩周期12（或）X=216－定時(shí)時(shí)間／振蕩周期12式中 x 為 T0 的初始值，該值和計(jì)數(shù)器工作方式有關(guān)。如單片機(jī)的主脈沖頻率為１２ＭＨＺ　，經(jīng)過(guò)１２分頻方式 0　　定時(shí)時(shí)間＝2 13　 1 微秒＝ 毫秒方式 1　　定時(shí)時(shí)間＝2 16 1 微秒＝ 毫秒秒鐘已經(jīng)超過(guò)了計(jì)數(shù)器的最大定時(shí)間，所以我們只有采用定時(shí)器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個(gè)問(wèn)題，定時(shí)器需定時(shí) 50 毫秒，故Ｔ0 工作于方式 1，定時(shí) 20 次，就可定時(shí)一秒。 主程序模塊主程序初始化和按鍵控制，首先將時(shí)間、中斷、次數(shù)、和顯示分別進(jìn)行初始化，然后啟動(dòng)定時(shí)器對(duì)時(shí)間進(jìn)行判斷，將時(shí)間送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，調(diào)用顯示程序，同時(shí)掃描按鍵程序，用無(wú)條件跳轉(zhuǎn)指令返回, 再調(diào)用顯示程序，如此周而復(fù)始的循環(huán)，如圖 所示保 存 表 地 址查 時(shí) 間 表查 燈 狀 態(tài) 表掃 描 按 鍵調(diào) 用 顯 示啟 動(dòng) T0顯 示 初 始 化次 數(shù) 初 始 化中 斷 初 始 化T0初 始 化開(kāi) 始圖 主程序流程圖主程序：初值：X=2 16－定時(shí)時(shí)間／振蕩周期12＝2 16－50ms/1us=15536=3CB0H，TH0=3CH ， TL0=0B0H。 ORG 0000H AJMP START ORG 0030HSTART: MOV TMOD, 01H。 令Ｔ0 為定時(shí)器方式１ MOV TH0, 3CH ；裝入定時(shí)器初值 MOV TL0, 0B0H　　 SETB EA ；開(kāi)Ｔ0 中斷SETB TF0 SEBT 　TＲ0　　　　　　　 ；啟動(dòng)Ｔ0 計(jì)數(shù)器 MOV 　 R0,　 20H　　　 ；軟件計(jì)數(shù)器賦初值　 LJMP $　　　　　　　　 ；　等待中斷 中斷服務(wù)程序模塊進(jìn)入中斷程序后，先保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，判斷一秒鐘到了嗎？如果沒(méi)有到將定時(shí)器重裝初值恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，返回主程序，如果一秒鐘到了，將軟件計(jì)數(shù)器重初值；判斷指示燈循環(huán)顯示完了嗎？如果沒(méi)完，將保地址重新送入程序計(jì)數(shù)器中，然后再查表下一地址，顯示下一組指示燈狀態(tài)和顯示時(shí)間，保存下一組程序數(shù)據(jù)地址，將定時(shí)器重裝初值，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，返回主程序，如果完了，查表首地址，查時(shí)間地址，保存下一地址，將定時(shí)器重裝初值，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)