用74hc595芯片驅動led的電路設計
hc595芯片是74系列芯片的一種,具有速度快,功耗小,操作簡單的特點,可以很方便地用于單片機接口進
行驅動led的操作.本文介紹這種芯片的特點和使用方法,并給出軟硬件的設計實例.
關鍵詞:led顯示器;串行接口;單片機
中圖分類號: tp36812 文獻標識碼: b 文章編號: 1001 - 3881(2004)12 - 151 - 2
the circuit design of l ed display drived by74hc595
zhai zhen1, zhang chun2ling2
(11college of materials engineering , zhengzhou university , zhengzhou 450002 , china ;
21zhengzhou vcom company , zhengzhou 450001 , china)
abstract :the characteristic and the using method of74hc595were introduced , and the examples of hardware and software design were
given.
keywords :led display ; serial interface ; single chip microcomputer
0 前言七段發光二極管顯示器,又叫led顯示器,因
其低廉,功耗較小和性能可靠等優點,在各種儀
器儀表中得到了廣泛的應用.現在市場上出售的專用
led驅動器種類有很多,且大多數功能較多,但
相應地也較高,如果用在低成本的簡單系統中,不僅
是一種資源的浪費,而且增加了產品的成本.用
74hc595芯片驅動led有以下特點:速度較快,功耗
較小, led的數目多少隨意,既可以控制共陰極的
led顯示器,也可以控制共陽極的led顯示器,可
以軟件控制led的亮度,還可以在必要的時候關斷
顯示(數據保留),以減小功耗,并可隨時喚醒顯示.
用它設計的電路,不僅軟硬件設計簡單,而且功耗
低,驅動能力強,占用的i/ o口線較少,是一種造價
低廉,應用靈活的設計方案.
174hc595的使用說明
74hc595內含8位串入,串/并出移位寄存器和8
位三態輸出鎖存器.寄存器和鎖存器分別有各自的時
鐘輸入(sclk和slck),都是上升沿有效.當sclk
從低到高電平跳變時,串行輸入數據(sda)移入寄
存器;當slck從低到高電平跳變時,寄存器的數據
置入鎖存器.清除端(clr)的低電平只對寄存器復
位(qs為低電平),而對鎖存器無影響.當輸出允許
控制(en)為高電平時,并行輸出(q0～q7)為高
阻態,而串行輸出(qs)不受影響.圖174hc595
74hc595最多需要5根控
制線,即sda,sclk,slck,
clr和en.其中clr可以直
接接到高電平,用軟件來實現
寄存器清零;如果不需要軟件
改變亮度, en可以直接接到
低電平,而用硬件來改變亮
度.把其余三根線和單片機的i/ o口相接,即可實現
對led的控制.
數據從sda口送入74hc595,在每個sclk的上
升沿, sda口上的數據移入寄存器,在sclk的第9
個上升沿,數據開始從qs移出.如果把第一個
74hc595的qs和第二個74hc595的sda相接,數據
即移入第二個74hc595中,照此一個一個接下去,可
接任意多個.數據全部送完后,給slck一個上升
沿,寄存器中的數據即置入鎖存器.此時如果en為
低電平,數據即從并口q0～q7輸出,把q0～q7與
led的8段相接, led就可以實現顯示了.要想軟件
改變led的亮度,只需改變en的占空比就行了.
2 軟硬件設計實例
211 硬件電路
圖2是用at89c2051與74hc595接口設計的顯示
面板電路.
圖274hc595與at89c2051單片機的接口
p1口的p115,p116,p117用來控制led的顯示,
分別接到slck,sclk和sda腳.三個數碼管用來顯
示電壓值的大小.在電路板上, led3在最左邊,
led1在最右邊,送數據時,先送led3的顯示碼,最 151 《機床與液壓》20041no112
后送led1的顯示碼.led的亮度用pr1～pr3的阻
值來控制.
212 顯示驅動程序
用disp1,disp2,disp3三個連續的單元存放顯
示數據,在cpu初始化完成后,調用clrdisp子程
序清除74hc595的寄存器,在以后調用顯示子程序
display前就不用再調用清除子程序了.現將兩個子
程序寫出如下:
清除子程序:
clrdisp :
mov r2 , # 24 ;三個數碼管,一共24位
clrbit:
clr sclk;寄存器時鐘拉低
clr c;寄存器清零
mov sda , c;送入74hc595
setb sclk;時鐘的上升沿送入寄存器
djnz r2 , clrbit;送完24位
ret;子程序返回
顯示子程序:
display:
clr slck;鎖存器時鐘拉低
mov r3 , # 3;三個數碼管
mov r0 , # disp3;從第三個開始送
disp1 :
mov a , @r0;送8位數到74hc595
mov r2 , # 8
disp2 :
clr sclk
rlc a
mov sda , c
setb sclk
djnz r2 , disp2;送完一個字節
dec r0;送下一個數碼管的顯示數據
djnz r3 , disp1;送完三個字節
setb slck;時鐘的上升沿寄存器數據送
入鎖存器
ret;子程序返回
3 結束語
從以上例子可以看出,用74hc595設計led驅
動電路,硬件和軟件的設計都不存在復雜的技術問
題,特別是軟件設計.另外,74hc595不僅可以用來
驅動led顯示器,而且能夠用來驅動發光二極管,
每個74hc595可以同時驅動8個發光二極管.在i/ o
口線較為緊張的情況下,這不失為一種解決方案.在
對產品的體積要求不高,并且希望降低成本時,采用
這種方案較為理想.
參考文獻