【文章內容簡介】 接口內部有上拉電阻時，外電路可以不配置上拉電阻。圖 獨立式鍵盤電路 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 單片機輸出設備。單片機應用系統(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、線路簡單、安裝方便、耐轉動、價格低廉且壽命長等優(yōu)點。因此應用比較廣泛。LED 數(shù)碼管顯示器可以分為共陰極和共陽極兩種結構。(1)共陰極結構：如果所有的發(fā)光二極管的陰極接在一起，稱為共陰極結構，則數(shù)碼顯示段輸入高電平有效，當某段輸入高電平該段便發(fā)光，如圖 所示。(2)共陽極結構：如果所有的發(fā)光二極管的陽極接在一起，稱為共陽極結構，則數(shù)碼顯示段輸入低平有效，當某段輸入低電平該段便發(fā)光，如圖 所示。 a .共陰極 b .共陽極圖 七段 LED 顯示器 （3）LED 動態(tài)顯示接口：LED 動態(tài)顯示就是利用單片機依次輸出每一位數(shù)碼管的+V89S段選碼和對應于該位數(shù)碼管的位選控制信號，一位一位輪流點亮各七段數(shù)碼管。對每位數(shù)碼管來說，每隔一段時間點亮一次，如此循環(huán)。利用人眼的“視覺暫留”效應，只要每位顯示間隔足夠短就可以給人以同時顯示的感覺。在動態(tài)顯示方式中，同一時刻，只有一位 LED 數(shù)碼管在顯示，其他各位是關閉的。在段選碼和位選碼每送出一次后，應保持 1ms 左右，這個時間應根據(jù)實際情況而定。不能太小，因而發(fā)光二極管從導通到發(fā)光有一定的延時，導通時間太小，發(fā)光太弱人眼無法看清。但也不能太大，因為畢竟要受限于臨界閃爍頻率，而且此時間越長，占用 CPU 時間也越多。采用動態(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，CPU 要依次掃描，占用 CPU 較多的時間。用 MCS51 單片機構建七段數(shù)碼管動態(tài)顯示系統(tǒng)時，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 路驅動采用 74LS244 總線驅動器作為字形驅動芯片，經(jīng)過 8 路驅動電路后接至數(shù)碼管的各段，字形驅動輸出 0 時發(fā)光。P2 接口作為位選碼輸出口，4 路驅動采用 74LS07（OC 門驅動器） ，當 C 接口線輸出 1 時，選通相應位的數(shù)碼管工作。 電路原理電路的核心是 89S51 單片機，其內部帶有 4KB 的 FlashROM,無須擴展程序存儲器；電腦沒有大量的運算和暫存數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的 128B 片內 RAM 已能滿足要求，也不必擴展片外 RAM，系統(tǒng)配備 4 位 LED 顯示和 2 個單接口鍵盤，采用 P0 接口外接 8 路反相三態(tài)緩沖器 74LS244 作 LED 動態(tài)掃描的段碼控制驅動信號,用 P1 接口的 外接一片集電極開路反相門電路 74LS07 做為 4 位 LED 的位選信號驅動口， LED 共陰極端與 74LS07 的輸出端相連；按鍵接口，由 , 來完成。P3 口接交通指示燈，整個系統(tǒng)采用查表的方發(fā)，將交通燈的顯示情況和數(shù)碼管的計時情況，分別以代碼的形式送到指示燈和 LED 數(shù)碼管，啟動定時器，同時調用顯示程序，和查詢按鍵。利用軟件計數(shù)器的方法計時一秒，利用中斷的方法使計時時間循環(huán)，當按下應急按鍵時停止定時器，送一個代碼使兩個方向都亮紅燈，按下一個按鍵時啟動定時器，恢復循環(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 軟件設計 定時１秒的方法定時方法我們采用軟硬件結合的方法，在主程序中設定一個初值為 20 的軟件計數(shù)器使定時器 0 工作于方式 1 定時 50 毫秒，這樣每當 T0 到 50 毫秒時 CPU 就響應它的溢出中斷請求，進入他的中斷服務子程序。在中斷服務子程序中，CPU 先使軟件計數(shù)器減 1，然后判斷它是否為零。為零表示 1 秒已到。 定時器初值計算定時器工作時必須給計數(shù)器送初值，將這個值送到 TH 和 TL 中。他是以加法記數(shù)的，并能從全 1 到全 0 時自動產生溢出中斷請求。因此工作于方式 1,定時器為 16位計數(shù)器其定時時間由下式計算：定時時間=（2 16－X）振蕩周期12（或）X=216－定時時間／振蕩周期12式中 x 為 T0 的初始值，該值和計數(shù)器工作方式有關。如單片機的主脈沖頻率為１２ＭＨＺ　，經(jīng)過１２分頻方式 0　　定時時間＝2 13　 1 微秒＝ 毫秒方式 1　　定時時間＝2 16 1 微秒＝ 毫秒秒鐘已經(jīng)超過了計數(shù)器的最大定時間，所以我們只有采用定時器和軟件相結合的辦法才能解決這個問題，定時器需定時 50 毫秒，故Ｔ0 工作于方式 1，定時 20 次，就可定時一秒。 主程序模塊主程序初始化和按鍵控制，首先將時間、中斷、次數(shù)、和顯示分別進行初始化，然后啟動定時器對時間進行判斷，將時間送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，調用顯示程序，同時掃描按鍵程序，用無條件跳轉指令返回, 再調用顯示程序，如此周而復始的循環(huán)，如圖 所示保 存 表 地 址查 時 間 表查 燈 狀 態(tài) 表掃 描 按 鍵調 用 顯 示啟 動 T0顯 示 初 始 化次 數(shù) 初 始 化中 斷 初 始 化T0初 始 化開 始圖 主程序流程圖主程序：初值：X=2 16－定時時間／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 為定時器方式１ MOV TH0, 3CH ；裝入定時器初值 MOV TL0, 0B0H　　 SETB EA ；開Ｔ0 中斷SETB TF0 SEBT 　TＲ0　　　　　　　 ；啟動Ｔ0 計數(shù)器 MOV 　 R0,　 20H　　　 ；軟件計數(shù)器賦初值　 LJMP $　　　　　　　　 ；　等待中斷 中斷服務程序模塊進入中斷程序后，先保護現(xiàn)場，判斷一秒鐘到了嗎？如果沒有到將定時器重裝初值恢復現(xiàn)場，返回主程序，如果一秒鐘到了，將軟件計數(shù)器重初值；判斷指示燈循環(huán)顯示完了嗎？如果沒完，將保地址重新送入程序計數(shù)器中，然后再查表下一地址，顯示下一組指示燈狀態(tài)和顯示時間，保存下一組程序數(shù)據(jù)地址，將定時器重裝初值，恢復現(xiàn)場，返回主程序，如果完了，查表首地址，查時間地址，保存下一地址，將定時器重裝初值，恢復現(xiàn)場