利用80C31單片機(jī)串行口實(shí)現(xiàn)多個(gè)LED顯示的一種簡(jiǎn)單方法

在單片機(jī)系統(tǒng)中，常常用數(shù)碼管（LED）做顯示器。一般的顯示器為4位或8位，即需要4個(gè)或8個(gè)LED。實(shí)現(xiàn)這種顯示的方法比較多，也比較簡(jiǎn)單。但是，對(duì)于多個(gè)LED顯示，就必須采取必要的措施才能實(shí)現(xiàn)。本文介紹一種設(shè)計(jì)方法，利用該方法設(shè)計(jì)的多路LED顯示系統(tǒng)具有硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軟件編程方便，價(jià)格低廉的特點(diǎn)，經(jīng)在儲(chǔ)蓄所大屏幕利率顯示屏中應(yīng)用，效果很好。

1 硬件電路

80C31單片機(jī)是MCS-51系列單片機(jī)的一種，它廣泛應(yīng)用于各種小型控制系統(tǒng)中。我們知道，80C31單片機(jī)有一個(gè)串行口可用于串行通訊，筆者發(fā)現(xiàn)它在方式0狀態(tài)下，還可以擴(kuò)展并行I/O口，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)LED顯示，其硬件原理如圖1所示。其中，74HC164為串行輸入、并行輸出移位寄存器，74HC164為單向總線驅(qū)動(dòng)器，LED采用5EF1183KR型共陰極數(shù)碼管。

當(dāng)80C31 單片機(jī)復(fù)位時(shí)，串行口為方式0狀態(tài)，即工作在移位寄存器方式，波特率為振蕩頻率的十二分之一。參看圖2，器件執(zhí)行任何一條將SBUF作為目的寄存器的命令時(shí)，數(shù)據(jù)便開始從RXD端發(fā)送。在寫信號(hào)有效時(shí)，相隔一個(gè)機(jī)器周期后發(fā)送控制端SEND有效，即允許RXD發(fā)送數(shù)據(jù)，同時(shí)，允許從TXD端輸出移位脈沖。第一幀（8位）數(shù)據(jù)發(fā)送完畢時(shí)，各控制信號(hào)均恢復(fù)原狀態(tài)，只有TI保持高電平，呈中斷申請(qǐng)狀態(tài)。第一個(gè)74HC164把第一幀數(shù)據(jù)并行輸出，LED1顯示該數(shù)據(jù)（發(fā)送時(shí)序如圖2所示）。然后，用軟件將TI清零，發(fā)送第二幀數(shù)據(jù)。第二幀數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，LED1顯示第二幀數(shù)據(jù)，第一幀數(shù)據(jù)串行輸入給第二個(gè) 74HC164，LED2顯示第一幀數(shù)據(jù)。依此類推，直到把數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)所有數(shù)據(jù)發(fā)送出去。應(yīng)該注意，數(shù)據(jù)全部發(fā)送完后，第一幀數(shù)據(jù)在最后一個(gè)LED顯示。由于TXD端最多可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL門，當(dāng)LED顯示器超過8個(gè)時(shí)，我們采用74HC244芯片驅(qū)動(dòng)。每個(gè)74HC244有8路驅(qū)動(dòng)，每一路可驅(qū)動(dòng)8個(gè) LED，即每增加一個(gè)74HC244，可增加64個(gè)LED驅(qū)動(dòng)。

2 軟件編程

該軟件程序采用MCS-51系列單片機(jī)匯編語(yǔ)言編制，并把顯示程序作為一個(gè)子程序，以便在主程序中調(diào)用。設(shè)LED為共限極顯示器，共有64個(gè)，顯示區(qū)首地十在內(nèi)部RAM 20H單元，需顯示的數(shù)據(jù)以BCD碼依次存放在顯示區(qū)，軟件清單如下：

主程序
ORG 0000H
SJMP START
ORG 0020H
MOV R6,#40H
MOV R0,#20H
LCALL TRXD
SJMP $

顯示子程序
TRXD：MOV DPTR，#DTAB
DL0：MOV A，@R0
MOVC A，@A+DPTR
MOV SBUF，A
DL1：JNB TI，DL1
CLR TI
INC RO
DJNZ R6，DL0
RET
DTAB：3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH，6FH