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1、2.4 7448 译码器7448 是 7 段显示译码器 ,输出高电平有效的译码器。工作电压为5V,用于驱动共阴极数码管,7448 除了有实现8 段显示译码器基本功能的输入(DCBA )和输出( YaYg)端外, 7448 还引入了灯测试输入端(LT)和动态灭零输入端(RBI ),以及既有输入功能又有输出功能的消隐输入/动态灭零输出( BI/RBO )端,如图2-8 所示。由 7448 真值表可获知7448 所具有的逻辑功能如下:图 2.8 7448 引脚功能图(1)7 段译码功能(LT=1,RBI=1 )在灯测试输入端(LT)和动态灭零输入端(RBI )都接无效电平时,输入 DCBA 经 74
2、48 译码,输出高电平有效的7 段字符显示器的驱动信号,显示相应字符。除DCBA = 0000 外,RBI 也可以接低电平,见表1 中 116行。(2)消隐功能(BI=0 )此时 BI/RBO 端作为输入端, 该端输入低电平信号时,表 1 倒数第 3 行,无论 LT 和 RBI 输入什么电平信号,不管输入DCBA 为什么状态,输出全为“ 0” ,7 段显示器熄灭。该功能主要用于多显示器的动态显示。( 3)灯测试功能(LT = 0)此时 BI/RBO 端作为输出端,该端输入低电平信号时,表1 最后一行,与 及 DCBA 输入无关,输出全为“1” ,显示器 7 个字段都点亮。该功能用于 7 段显示
3、器测试,判别是否有损坏的字段。( 4)动态灭零功能(LT=1,RBI=1 )名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 8 页 - - - - - - - - - 此时 BI/RBO 端也作为输出端,LT 端输入高电平信号,RBI 端输入低电平信号,若时DCBA = 0000 ,表 1 倒数第 2 行,输出全为 “0”,显示器熄灭,不显示这个零。DCB A0 ,则对显示无影响。该功能主要用于多个7 段显示器同时显示时熄灭高位的零。( 5)7448/SN7448 译码器
4、 0-9 真值表如表2.2 所示:表 2.2 7448/SN7448译码器0-9 真值表LI RBI D C B A BI/RBO Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg显示1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 X 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 X 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 2 1 X 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3 1 X 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 4 1 X 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 5 1 X 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 6 1
5、X 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7 1 X 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 8 1 X 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 9 2.5 数码管数码管是一种半导体发光器件,其基本单元是发光二极管。2.5.1 产品分类数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元(多一个小数点显示);按能显示多少个“8”可分为1 位、 2 位、 4 位等等数码管。按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳极数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM) 的数码管。共阳极数码管在应用时应将公共极CO
6、M 接到 +5V,当某一字段发光二极管的阴极为低电平时,相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时,相应字段就不亮。共阴极数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 8 页 - - - - - - - - - 起形成公共阴极(COM) 的数码管。共阴极数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND 上,当某一字段发光二极管的阳极为高电平时,相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时,相应字段就不亮。2.5.2 驱动方式数码管要正常显
7、示,就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码,从而显示出我们要的数字,因此根据数码管的驱动方式的不同,可以分为静态式和动态式两类。1) 静态显示驱动静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片的I/O 端口进行驱动, 或者使用如BCD 码二 -十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单,显示亮度高,缺点是占用I/O 端口多,如驱动 5 个数码管静态显示则需要5 840 根 I/O 端口来驱动, 要知道一个 89S51 单片机可用的I/O 端口才 32 个,实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动,增加了硬件电路的复杂性。图 2.9 LED 静态驱动电路2) 动态显示驱动
8、数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一,动态驱动是将所有数码管的8 个显示笔划 a,b,c,d,e,f,g,dp 的同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM 增加位选通控制电路,位选通由各名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 8 页 - - - - - - - - - 自独立的I/O 线控制, 当单片机输出字形码时,所有数码管都接收到相同的字形码,但究竟是那个数码管会显示出字形,取决于单片机对位选通COM端电路的控制,所以我们只要将需要
9、显示的数码管的选通控制打开,该位就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的 COM 端,就使各个数码管轮流受控显示,这就是动态驱动。在轮流显示过程中,每位数码管的点亮时间为12ms,由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应,尽管实际上各位数码管并非同时点亮,但只要扫描的速度足够快,给人的印象就是一组稳定的显示数据,不会有闪烁感,动态显示的效果和静态显示是一样的,能够节省大量的I/O 端口,而且功耗更低。图 2.10 LED动态驱动电路本设计选用的数码管为05621B 型号的双位共阴极数码管,输入信号为7448译码器输出的二进制信号。数码管实物及其引脚图如名师资料总结
10、 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 8 页 - - - - - - - - - 图 2.11 数码管实物图图 2.12 数码管引脚图3) LED显示驱动芯片随着单片机技术的发展,许多公司都推出了专用LED 显示驱动芯片,如 Microchip公司的 A Y0438 、Maxim 公司的 MAX7219 等都是其中的典型代表。 MAX7219是 Maxim 公司推出的8 位 LED 串行显示驱动器,它采用3 线串口传送数据,占用资源少且硬件简单,只需一个外部电阻即可方便地调
11、节 LED 的亮度;可灵活地选择显示器的个数( 18 个 , 级联可成倍增加);可进行译码或不译码显示;内含硬件动态扫描控制,可设置低功耗停机方式。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 8 页 - - - - - - - - - MAX7219 引脚功能和工作原理: MAX7219 采用 24 脚双列直插式封装,其引脚如图3 所示。 SEGASEGG 和 DP 分别为 LED 七段驱动器线和小数点线,供给显示器源电流;DIG0 DIG7 为 8 位数字驱动线,
12、输出位选信号,从每位 LED 共阴极吸入电流。图 2.13 MAX7219 引脚功能DIN 是串行数据输入端。在CLK 的上升沿,一位数据被加载到内部16位移位寄存器中,CLK 最高频率可达10MHz ,在输入时钟的每个上升沿均有一位数据由DIN 端移入到内部寄存器中;LOAD 用来装载数据, 在 LOAD的上升沿, 16 位串行数据被锁存到数据或控制寄存器中,LOAD 必须在第16 个时钟上升沿的同时或之后、在下一个时钟上升沿之前变高, 否则数据将被丢失。每组数据为16 位二进制数据包,其格式如表1 所示。其中 D15D12 位不用,D11D8 位为内部5 个控制寄存器和8 个 LED显示数
13、据寄存器的地址,D7D0 位为 5 个控制寄存器和8 个 LED 数码管待显示的数据,因为控制寄存器与显示数据寄存器独立编址,所以可以通过程序对每个寄存器进行操作。一般情况下,程序先送控制命令,后向显示寄存器送数据,每16 位为一组,从高位地址字节最高位开始送,直到低位数据字节最后一位。MAX7219内部有 14 个可寻址的控制字寄存器,各名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 8 页 - - - - - - - - - 寄存器的功能及地址如图2.14 所示。图
14、2-3-1 图 2.14 串行数据格式其中,地址 0H 为空操作寄存器,允许数据从输入到输出直接通过,可用于设备串接。地址 1H 8H 为显示 RAM 区,分别对应DIG0 DIG7 引脚的 8 位 LED 显示数据。地址 9H 为译码模式寄存器,其8 位二进制数分别控制着8 个 LED 显示器的译码模式,逻辑高电平时选择硬件译码(BCD - B 码译码 ), 译码器选择数据寄存器中的低4 位(D3 D0)进行 BCD- B 码译码, 0H 9H 对应 BCD 码字符 09,而 AH FH 分别对应B 码字符-、E、H、L、P 及消隐, D4D6 无效, D7 单独控制小数点;译码模式寄存器为
15、逻辑低电平时选择软件译码,数据D6D0 分别对应LED 显示器的 AG 段, D7 对应小数点DP。地址 AH 为显示亮度寄存器,通过对该寄存器的D0D3 位写入不同的数值可实现对LED 显示亮度的控制,从00H 到 0FH 共 16 级可调。地址 BH 为扫描界限寄存器,其D0D3 位数值设定为00H07H,表示显示器动态扫描个数为18。地址 CH 为停机寄存器,当其D0 位为 0 时,MAX7219 处于停机状态,扫描振荡器停振,所有显示器消隐,寄存器数据保持不变;当D0 为 1 时,正常工作。地址 FH 为显示测试寄存器,当其D0 位为 0 时,正常工作;当D0 为 1 时处于测试状态,全部LED 显示器的所有字段都以最大亮度接通显示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 8 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 8 页 - - - - - - - - -