【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 到 一 起 形 成 公 共 陽(yáng) 極(COM)的 數(shù) 碼 管 ， 其 在 21應(yīng) 用 時(shí) 應(yīng) 將 公 共 極 COM接 到 +5V， 當(dāng) 某 一 字 段 發(fā) 光 二 極 管 的 陰 極 為 低 電 平時(shí) ， 相 應(yīng) 字 段 就 點(diǎn) 亮 ； 當(dāng) 某 一 字 段 的 陰 極 為 高 電 平 時(shí) ， 相 應(yīng) 字 段 就不 亮 。共 陰 數(shù) 碼 管 是 指 將 所 有 發(fā) 光 二 極 管 的 陰 極 接 到 一 起 形 成 公 共 陰 極(COM)的 數(shù) 碼 管 ， 其 在 應(yīng) 用 時(shí) 應(yīng) 將 公 共 極 COM接 到 地 線 GND上 ， 當(dāng) 某 一 字 段 發(fā)光 二 極 管 的 陽(yáng) 極 為 高 電 平 時(shí) ， 相 應(yīng) 字 段 就 點(diǎn) 亮 ； 當(dāng) 某 一 字 段 的 陽(yáng) 極 為低 電 平 時(shí) ， 相 應(yīng) 字 段 就 不 亮 。如 圖 13， 14分 別 為 8段 數(shù) 碼 管 的 示 意 圖 和 引 腳 圖 。圖 13 8段 數(shù) 碼 管 示 意 圖圖 14 8段 數(shù) 碼 管 引 腳 圖 22 數(shù)碼管分類(lèi)共 陰 極 數(shù) 碼 管 是 將 所 有 發(fā) 光 二 極 管 的 陰 極 接 在 一 起 作 為 公 共 端COM，當(dāng) 公 共 端 接 低 電 平 時(shí) ， 某 一 段 陽(yáng) 極 上 的 電 平 為 “1”時(shí) ， 該 段 點(diǎn) 亮 ， 電平 為 “0”時(shí) ， 該 段 熄 滅 。 如 圖 15為 共 陰 數(shù) 碼 管 連 接 原 理 圖 。圖 15 共 陰 數(shù) 碼 管 連 接 原 理 圖共 陽(yáng) 極 數(shù) 碼 管 是 將 所 有 發(fā) 光 二 極 管 的 陽(yáng) 極 接 在 一 起 作 為 公 共 端COM，當(dāng) 公 共 端 接 高 電 平 時(shí) ， 某 一 段 陰 極 上 的 電 平 為 “0”時(shí) ， 該 段 點(diǎn) 亮 ， 電平 為 “1”時(shí) ， 該 段 熄 滅 。 如 圖 16是 共 陽(yáng) 數(shù) 碼 管 連 接 原 理 圖 。 圖 16 共 陽(yáng) 數(shù) 碼 管 連 接 原 理 圖 共 陽(yáng) 數(shù) 碼 管 編 碼 表 如 下 表 ：表 3 共陽(yáng)數(shù)碼管編碼表字型 DP G F E D C B A 段碼0 1 1 0 0 0 0 0 0 C0H1 1 1 1 1 1 0 0 1 F9H2 1 0 1 0 0 1 0 0 A4H3 1 0 1 1 0 0 0 0 B0H4 1 0 0 1 1 0 0 1 99H5 1 0 0 1 0 0 1 0 92H 236 1 0 0 0 0 0 1 0 82H7 1 1 1 1 1 0 0 0 F8H8 1 0 0 0 0 0 0 0 90H9 1 0 0 1 0 0 0 0 90H 驅(qū)動(dòng)方式數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類(lèi)。1. 靜 態(tài) 顯 示 驅(qū) 動(dòng)靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱(chēng)直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單 片 機(jī) 的 I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如 BCD碼二十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O端口多，如驅(qū)動(dòng) 5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58＝40 根 I/O端口來(lái)驅(qū)動(dòng)，而一個(gè) AT89C51單片機(jī)可用的 I/O端口才 32個(gè)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。2. 動(dòng) 態(tài) 顯 示 驅(qū) 動(dòng)數(shù) 碼 管 動(dòng) 態(tài) 顯 示 接 口 是 單 片 機(jī) 中 應(yīng) 用 最 為 廣 泛 的 一 種 顯 示 方 式之 一 ， 動(dòng) 態(tài) 驅(qū) 動(dòng) 是 將 所 有 數(shù) 碼 管 的 8 個(gè) 顯 示 筆 劃“A,B,C,D,E,F,G,DP”的 同 名 端 連 在 一 起 ， 另 外 為 每 個(gè) 數(shù) 碼 管 的公 共 極 COM 增 加 位 選 通 控 制 電 路 ， 位 選 通 由 各 自 獨(dú) 立 的 I/O 線 控制 ， 當(dāng) 單 片 機(jī) 輸 出 字 形 碼 時(shí) ， 所 有 數(shù) 碼 管 都 接 收 到 相 同 的 字 形 碼 ， 24但 究 竟 是 那 個(gè) 數(shù) 碼 管 會(huì) 顯 示 出 字 形 ， 取 決 于 單 片 機(jī) 對(duì) 位 選 通 COM端 電 路 的 控 制 ， 所 以 我 們 只 要 將 需 要 顯 示 的 數(shù) 碼 管 的 選 通 控 制 打開(kāi) ， 該 位 就 顯 示 出 字 形 ， 沒(méi) 有 選 通 的 數(shù) 碼 管 就 不 會(huì) 亮 。 通 過(guò) 分 時(shí)輪 流 控 制 各 個(gè) 數(shù) 碼 管 的 的 COM 端 ， 就 使 各 個(gè) 數(shù) 碼 管 輪 流 受 控 顯 示 ，這 就 是 動(dòng) 態(tài) 驅(qū) 動(dòng) 。 在 輪 流 顯 示 過(guò) 程 中 ， 每 位 數(shù) 碼 管 的 點(diǎn) 亮 時(shí) 間 為1～ 2ms， 由 于 人 的 視 覺(jué) 暫 留 現(xiàn) 象 及 發(fā) 光 二 極 管 的 余 輝 效 應(yīng) ， 盡 管實(shí) 際 上 各 位 數(shù) 碼 管 并 非 同 時(shí) 點(diǎn) 亮 ， 但 只 要 掃 描 的 速 度 足 夠 快 ， 給人 的 印 象 就 是 一 組 穩(wěn) 定 的 顯 示 數(shù) 據(jù) ， 不 會(huì) 有 閃 爍 感 ， 動(dòng) 態(tài) 顯 示 的效 果 和 靜 態(tài) 顯 示 是 一 樣 的 ， 能 夠 節(jié) 省 大 量 的 I/O 端 口 ， 而 且 功 耗更 低 。 MAX7221 電路1 概 述MAX7221 是 Maxim（ 美 信 ） 公 司 專(zhuān) 為 LED 顯 示 驅(qū) 動(dòng) 而 設(shè) 計(jì) 生 產(chǎn) 的串 行 接 口 八 位 LED 顯 示 驅(qū) 動(dòng) 芯 片 .該 芯 片 包 含 有 七 段 譯 碼 器 、 位 和 段驅(qū) 動(dòng) 器 、 多 路 掃 描 器 、 段 驅(qū) 動(dòng) 電 流 調(diào) 節(jié) 器 、 亮 度 脈 寬 調(diào) 節(jié) 器 及 多 個(gè) 特殊 功 能 寄 存 器 .該 芯 片 采 用 串 行 接 口 方 式 ， 可 以 很 方 便 地 和 單 片 機(jī) 相 連 ， 未 經(jīng) 擴(kuò)展 最 多 可 用 于 8 位 數(shù) 碼 顯 示 或 64 段 碼 顯 示 .經(jīng) 實(shí) 際 使 用 發(fā) 現(xiàn) ， 該 芯片 具 有 占 用 單 片 機(jī) I/O 口 少 （ 僅 三 線 ）、 顯 示 多 樣 、 可 靠 性 高 、 簡(jiǎn) 單實(shí) 用 、 編 程 靈 活 方 便 的 特 點(diǎn) . 252 MAX7221 功能簡(jiǎn)介 MAX7221 的功能特點(diǎn)（ 1） 10MHz 的 串 行 接 口 ；（ 2） BCD 譯 碼 /非 譯 碼 模 式 選 擇 ；（ 3） 耗 電 僅 150uA 的 省 電 模 式 （ 顯 示 關(guān) 閉 ）；（ 4） 數(shù) 字 和 模 擬 雙 重 亮 度 控 制 ；（ 5） SPI、 QSPI、 Microwire 等 多 種 串 行 接 口 ；（ 6） 顯 示 位 數(shù) 可 方 便 地 進(jìn) 行 擴(kuò) 展 . MAX7221 引腳介紹Din 腳 ， 串 行 數(shù) 據(jù) 輸 入 端 ， 數(shù) 據(jù) 存 入 內(nèi) 部 16 位 移 位 寄 存 器 .DIG0~DIG7 腳 ， 8 位 共 陰 極 數(shù) 碼 管 的 控 制 輸 入 端 ， 顯示 關(guān) 閉 時(shí) 輸 出 高 電 平 . GND 腳 ， 接 地 端 ， 4 和 9 腳 都 要接 地 .CS 腳 ， 片 選 輸 入 端 ， 當(dāng) CS=0 時(shí) ， 串 行 數(shù) 據(jù) 存 入 移 位 寄 存 器 ， 當(dāng) CS 為 上 升 沿 時(shí) 鎖 存 最 后16 位 數(shù) 據(jù) .CLK 腳 ， 串 行 時(shí) 鐘 輸 入 端 ， 最 高 頻 率 10MHz， 在 時(shí) 鐘 上 升 沿 數(shù) 據(jù)移 位 存 入 內(nèi) 部 移 位 寄 存 器 ， 當(dāng) 時(shí) 鐘 下 降 沿 時(shí) ， 數(shù) 據(jù) 由 Dout 輸 出 ，CLK 輸 入 僅 當(dāng) CS=0 時(shí) 有 效 .SEGA~SEGG， SEGDP 腳 ， 數(shù) 碼 管 七 段 驅(qū) 動(dòng) 和 小 數(shù) 點(diǎn) 驅(qū) 動(dòng) 端 ， 關(guān) 閉 顯示 時(shí) 各 段 驅(qū) 動(dòng) 輸 出 為 高 電 平 .Iset 腳 ， 連 接 到 Vdd 的 電 阻 連 接 端 ， 用來(lái) 模 擬 設(shè) 定 各 段 驅(qū) 動(dòng) 電 流 .Vdd 腳 ， 5V 正 電 壓 輸 入 端 . 26Dout 腳 ， 串 行 數(shù) 據(jù) 輸 出 端 ， 數(shù) 據(jù) 由 Din 輸 入 ， 經(jīng) 個(gè) 時(shí) 鐘延 遲 后 由 Dout 引 腳 輸 出 ， 此 引 腳 用 來(lái) 擴(kuò) 展 MAX7221. MAX7221 功能 串行數(shù)據(jù)輸入和控制寄存器串 行 數(shù) 據(jù) 輸 入 輸 出 時(shí) CS 必 須 為 低 電 平 ， 串 行 數(shù) 據(jù) 由 Din 送 入 一個(gè) 16 位 的 數(shù) 據(jù) 包 ， 并 在 每 個(gè) 時(shí) 鐘 上 升 沿 時(shí) 存 入 內(nèi) 部 16 位 移 位 寄 存器 .數(shù) 據(jù) 經(jīng) 個(gè) 周 期 后 ， 在 時(shí) 鐘 的 下 降 沿 由 Dout 引 腳 輸 出 .16 位 數(shù) 據(jù) D0~D15 的 排 列 見(jiàn) 表 ~D7 包 含 數(shù) 據(jù) ， D8~D11 包 含 寄 存 器地 址 ， D12~D15 為 未 定 義 位 ， 芯 片 最 先 接 收 D15 位 .控 制 寄 存 器 的 地址 圖 見(jiàn) 表 2.地 址 地 址寄 存 器 D15 D12D11D10 D9 D8HEX CODE寄 存 器 D15 D11D10 D9 D8 D7HEX CODE空 操 作 X 0 0 0 0 X0 數(shù) 字 6 X 0 1 1 1 X7數(shù) 字 0 X 0 0 0 1 X1 數(shù) 字 7 X 1 0 0 0 X8數(shù) 字 1 X 0 0 1 0 X2 譯 碼 X 1 0 0 1 X9數(shù) 字 2 X 0 0 1 1 X3 亮 度 X 1 0 1 0 XA數(shù) 字 3 X 0 1 0 0 X4 顯 示 位 X 1 0 1 1 XB數(shù) 字 4 X 0 1 0 1 X5 省 電 X 1 1 0 0 XC數(shù) 字 5 X 0 1 1 0 X6 測(cè) 試 X 1 1 1 1 XF 省電模式MAX7221 允 許 工 作 在 省 電 模 式 （ 顯 示 關(guān) 閉 ， 見(jiàn) 表 3） ， 在 該 模 式 下 ，供 電 電 流 可 降 低 到 150uA.器 件 在 這 種 模 式 下 上 電 時(shí) ， 250us 內(nèi) 即 可 進(jìn) 入 正 常 工 作 模 式 .在 測(cè) 試 狀態(tài) 下 ， 省 電 模 式 被 屏 蔽 . 27表 3寄 存 器 數(shù) 據(jù)模 式 地址 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0省 電 模式XC X X X X X X X 0正 常 操作XC X X X X X X X 1 譯碼/非譯碼模式譯 碼 模 式 寄 存 器 可 以 設(shè) 置 對(duì) 每 一 位 數(shù) 字 的 BCD 譯 碼 模 式 或 非 譯 碼模 式 ， 寄 存 器 的 每 一 位 對(duì) 應(yīng) 一 個(gè) 數(shù) 字 ， 高 電 平 代 表 譯 碼 ， 低 電 平 代表 旁 路 譯 碼 器 .見(jiàn) 表 4.當(dāng) 芯 片 處 于 譯 碼 模 式 時(shí) ， 數(shù) 據(jù) 位 只 有 D0~D3 有 效 ， D4~D6 位 為 無(wú)效 位 ， D7 為 小 數(shù) 點(diǎn) 位 ， 見(jiàn) 表 5.當(dāng) 芯 片 處 于 非 譯 碼 模 式 時(shí) ， 數(shù) 據(jù) D0~D7 位 對(duì) 應(yīng) 8 個(gè) 筆 劃 段 ， 見(jiàn) 表 6. 表 4寄 存 器 數(shù) 據(jù) HEX譯 碼 模 式D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CODE0~7 不 譯 碼 0 0 0 0 0 0 0 0 000 譯 碼1~7 不 譯 碼 0 0 0 0 0 0 0 1 010~3 譯 碼4~7 不 譯 碼 0 0 0 0 1 1 1 1 0F0~7 譯 碼 1 1 1 1 1 1 1 1 FF表 5寄 存 器 數(shù) 據(jù) 顯 示 字 段7 段符 號(hào) D7 D4~D6 D3 D2 D1 D0 DP A B C D E F G0 X 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 01D7為1 時(shí) 小數(shù) 點(diǎn) 位 亮X 0 0 0 1小 數(shù) 點(diǎn) 位0 1 1 0 0 0 0 282 X 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 13 X 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 14 X 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 15 X 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 16 X 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 17 X 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 08 X 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 19 X 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 X 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1E X 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1H X 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1L X 1 1 0 1 0