基于74LS164的单片机和LED显示电路的设计方案

AT89系列单片机是美国ATMEL公司近年来在美国推出的一种高性能，低价格，低电压，低功耗的新型8位CMOS微处理器。它的显着优点是：①包含F1ash存储器，可以在系统开发过程中随意修改，即使编程错误，仍然可以重新编程，因此没有浪费，大大缩短了程序的开发周期，同时可以在系统的工作过程中有效地保存数据信息。
②采用静态时钟模式以节省功耗，这对降低便携式产品的功耗非常有好处。 ③由于由8031内核组成，因此与MCS-51系列单片机兼容。
对于大多数熟悉MCS-51系列的用户而言，可以很容易地使用AT89系列单片机来代替51系列进行系统设计。 1.硬件电路2051的其余并行I / O端口线少于8条，不可能并行输出数据，但是可以考虑采用串行输出方法。
图1显示了具有串行端口扩展功能的4位LED显示接口电路。图1串行端口扩展4位LED显示电路该电路仅使用2051的3个端口，配备4个串行输入和输出移位寄存器74LS164和1个三端可调电压调节器LM317T。
其中74LS164的Q0〜Q7引脚为8位并行输出端子。引脚A和B为串行输入端子； CLK引脚为时钟脉冲输入端子。
该移位是在CLK脉冲的上升沿的作用下实现的。 0。
当清除端子MR = 1时，74LS164保持原始数据状态；当清除端子MR = 1时，保持原始数据状态。当MR = 0时，清除74LS164输出。
其工作过程如下：将2051的串行端口设置为模式0移位寄存器状态，串行数据由P3.0发送，移位时钟由P3.1发送。在移位时钟的作用下，串口发送缓冲区的数据被逐位移入74LS164。
4个74LS164级联扩展为4个8位并行输出端口，分别连接到4个LED显示器的段选择端，以进行静态显示。需要说明的是，由于74LS164没有并行输出控制端子，在串行输入过程中，其输出端子的状态将连续变化，使不应显示的场仍具有较暗的亮度，从而影响显示效果。
过去的做法是向74LS164的输出添加4个锁存器或三态门。当移位寄存器串行输入数据时，其输出端子的变化不会反映在LED上。
串行输入完成后，锁存器或三态门打开，并将稳定的显示数据发送到LED。本文电路的独特之处在于它仅使用三端可调稳压器LM317T。
317T的引脚3和2分别是电压输入和输出端子。 317T的引脚1是电压调节端子，引脚2的输出电压跟随该引脚。
1电压变化。 NPN三极管连接在引脚1和接地电阻之间。
它的基座由P1.7端口线控制。在串行输入期间，P1.7端口线为高电平，晶体管饱和并导通，因此317T的引脚1约为0.3V，引脚2的输出电压降至1.5V，这还不够使公共阳极LED发光，因此串行输入的影响不会反映在LED上；串行输入结束后，将P1.7端口线拉低。
晶体管截止，由于引脚1的电压升高，引脚2的输出电压上升至2.0V，LED正常发光。所以。
一个三端可调稳压器LM317T充当四个闩锁，因此LED显示屏不会闪烁。该电路的另一个优点是可以通过可调电位计P1在线调节引脚2的输出电压，从而使LED的显示亮度均匀且可调，并且省去了许多LED限流电阻。
2.软件编程上面的分析表明74LS164移位寄存器仅具有串行输入和并行输出功能，而没有解码功能。所以。
在编写显示驱动程序之前，首先需要计算与电路相对应的LED段选择代码，然后将其从2051的P3.0端口发送到164的串行输入端子，然后输出到PXI的段选择端子。 LED并联。
需要指出的是，该电路采用TOS-8106BHK型共阳极LED显示屏。根据PCB印刷电路板的方便连接，其8段选择端子和164个并行输出端口为8段选择线。
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