基于PIC12C508单片机的LED显示电路

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　　0 引 言
　　LED显示以其使用方便，价格低廉等优点而得到广泛应用。它的显示接口按驱动方式可分为静态显示和动态显示两种。静态显示虽然亮度高，无闪动，但具有功耗大，占I／O口多，成本高等缺点。在I／O口紧张的情况下大多采用动态显示方式。目前，市场上有许多专用的动态显示接口芯片可供选择。但是，这些芯片价格普遍较高，而不适合在廉价系统中应用。有些专用芯片(如MC14489)采用硬件译码方式，显示的信息量有限，难以满足各种要求，影响了它的应用。在此介绍一种价格低廉，效果良好的LED动态显示电路，通过软件译码，串行显示方式，节省大量I／O线，不仅能显示数字，而且可以显示大部分英文字母。
　　1 硬件说明及工作原理
　　主要硬件包括：单片机PIC12C508，2片移位寄存器74HC595，8个LED数码管，8个220 Ω左右的限流电阻。
　　1．1 PIC12C508的介绍
　　PIC12C508是MICROCHIP公司开发的具有低价格、低功耗、高性能、8位、全静态等特点的CMOS单片机。它采用RISC结构，有着广泛的应用范围，尤其适用于便携式电子产品。
　　PIC12C508引脚图(见图1)说明如下：

• 　　GP0：双向输入／输出端口／串行编程数据端；
  
• 　　GP1：双向输入／输出端口／串行编程时钟端；
  
• 　　GP2：双向I／O端口；
  
• 　　GP3：输入端口；
  
• 　　GP4：双向I／O端口；
  
• 　　GP5：双向I／O端口。

　　1．2 74HC595的介绍
　　74HC595具有8位移位寄存器，1个存储器和三态输出功能。移位寄存器为串行输入，8位并行(或串行)输出。移位寄存器和存储器分别是时钟、数据在SR-CLK上升沿的输入并移位：Q0→Q1→Q2→…→Q7，在RCLK上升沿进入存储寄存器。当E为低电平时，存储寄存器的数据输出到总线。74HC595引脚图(见图2)功能如下：

• 　　Q0～Q7：并行数据输出端；
  
• 　　Q7'：级联输出端；
  
• 　　SRCLK：移位寄存器的时钟脉冲输入端；
  
• 　　RCLK：存储寄存器的时钟脉冲输人端；
  
• 　　SER：串行数据输入端；
  
• 　　E：输出有效(低电平)；
  
• 　　SRCLR：主复位(低电平)。

　　1．3 硬件电路设计
　　在电路中，两片74HC595，一片作为段码驱动A，另一片作为位码驱动B，采用级联方式连接。单片机PIC12C508的GP0，GP1和GP2端口模拟数据输出端和时钟输出端。段码驱动A的串行数据输入端(SER)和移位寄存器时钟端 (SRCLK)分别接12C508的GP0和GP1端口，存储寄存器时钟端(RCLK)接GP2。位码驱动B的SER和SRCLK端分别接段码驱动A的级联输出端(Q7')和12C508的GP1端口，RCLK端接GP2。同时，两片74HC595的E端接地(见图3)。



　　在显示过程中，通过译码表确定要显示字符的段码值，根据字符在LED中的显示位置(假定为最低位)确定其位码值为FEH(1111 1110)。先将位码值在SR-CLK脉冲的作用下送入段码驱动A；接着取字符段码值，同样送入段码驱动A。此时，位码值已通过级联端Q7'送入位码驱动 B。然后，让GP2输出一上升沿，使移位寄存器中的值输出至存储寄存器，进而从8个并行输出端输出。延时2 ms，字符就可在预定位置显示。若要求在低二位显示时，位码变为FDH(1111 1101)，再译得第二个字符的段码值，重复上述过程即可。这样，在主程序中循环调用显示程序，交替发送段码和位码，就可使LED达到理想的显示效果。
　　2 程序流程及编写
　　主程序流程图如图4所示，以下程序实现数字0～7的显示：



　　3 结 语
　　在此介绍一种新型LED显示电路，采用串行方式，极大地节省了单片机I／O口，所用芯片体积小，价格低廉，软件译码方式增大显示信息量，且简化了硬件电路，故该模块特别适用于低价格的便携式系统。