摘 要：設計了一種實用的單片機系統顯示電路，該電路結構簡單，使用可靠，而且可以大大地降低硬件成本，具有一定的應用價值。
關鍵詞：單片機；顯示電路；可靠性；低成本
顯示電路是智能儀表的重要功能電路之一，為簡化電路、降低成本，通常采用動態顯示方式來實現，使用的集成電路有8279，8155，8255，Max7219等，但這些集成電路存在體積大、價格貴的缺點，若在一些功能不是太復雜的系統中選用這些集成電路是不可取的。隨著智能儀表技術的不斷發展，如何有效地設計低成本、小體積的顯示電路成為電路設計者必須考慮的問題。本文提出了一種實用的低成本多位數碼顯示電路的設計方法。
1 電路的硬件連接和工作原理
圖1所示為單片機系統構成的8位LED動態顯示電路，該電路以AT89C2051單片機為例。電路使用器件少，僅用到了2片中規模集成電路74LS164和74LS138，占用CPU的I／O線少，特別適合于I／O線不是很多的單片機如AT89C2051／1051，97C2051／1051，PIC16Cxx等系統中使用。
74LS164為串－并轉換移位寄存器，數據端A，B（第1，2腳）接單片機RXD引腳，時鐘端CLK接單片機TXD，并行8位數據輸出端分別接8個數碼管的A，B，C，D，E，F，G，H；74LS138為3線～8線譯碼器，譯碼器輸入端A，B，C分別接AT89C2051的P1．0，P1．1，P1．2，譯碼器輸出端Y0～Y7接8個數碼管從低位到高位的共陰極端。
若所用的單片機不是AT89C2051，而選用了其他沒有串行口的單片機如AT89C1051，則74LS164的數據輸入端A，B可連接到P1．3，CLK端可連接到P1．4，這樣設計不會影響系統的功能，僅僅在編寫程序時略有差別。若系統只需至多4位數碼管顯示，則74LS138可用74LS139（2線～4線譯碼器）代替。
電路中，要顯示的數字所對應的字形碼通過串行口送到74LS164，74LS138在同一時刻只有1位輸出端為低電平，其他7位輸出全為高電平，為低電平的對應的數碼管選中，因此作為數碼管顯示時的位選信號。系統在工作時，通過74LS164每次輸出一個字形碼，同時控制74LS138的譯碼器輸入端A，B，C的電平狀態，即從P1．0，P1．1，P1．2送出相應的電平，譯碼后使得要顯示的對應位數碼管共陰極端依次為低電平，即依次選中要顯示的位，完成整個顯示電路的動態掃描，依此掃描8次，完成8位數據的顯示。
2 軟件編寫
以AT89C2051單片機系統構成的8位LED動態顯示電路的顯示子程序流程如圖2所示。
設待顯示的數據放在顯示緩沖區中，顯示緩沖區的地址為70H，71H，…，77H，依次存放從低位到高位待顯示的數據。則顯示子程序清單如下：
編寫該程序時要注意程序中的延時時間的大小，延時過長會造成顯示不連續，延時過短，又會出現閃爍現象，經多次調試在該設計中最佳延時為4 ms。
3 結 語
本顯示電路硬件結構簡單，軟件實現也很容易，而且性能穩定、成本低。經過反復測試，效果很好，在一般的單片機控制系統中都可以使用該顯示電路，具有一定的通用性。因此，本顯示電路具有一定的參考價值。在實際使用中，根據需要，可以在74LS164和74LS138的輸出端增加驅動電路如74LS07等，以增加LED數碼管的亮度。
關鍵詞：單片機；顯示電路；可靠性；低成本
顯示電路是智能儀表的重要功能電路之一，為簡化電路、降低成本，通常采用動態顯示方式來實現，使用的集成電路有8279，8155，8255，Max7219等，但這些集成電路存在體積大、價格貴的缺點，若在一些功能不是太復雜的系統中選用這些集成電路是不可取的。隨著智能儀表技術的不斷發展，如何有效地設計低成本、小體積的顯示電路成為電路設計者必須考慮的問題。本文提出了一種實用的低成本多位數碼顯示電路的設計方法。
1 電路的硬件連接和工作原理
圖1所示為單片機系統構成的8位LED動態顯示電路，該電路以AT89C2051單片機為例。電路使用器件少，僅用到了2片中規模集成電路74LS164和74LS138，占用CPU的I／O線少，特別適合于I／O線不是很多的單片機如AT89C2051／1051，97C2051／1051，PIC16Cxx等系統中使用。
74LS164為串－并轉換移位寄存器，數據端A，B（第1，2腳）接單片機RXD引腳，時鐘端CLK接單片機TXD，并行8位數據輸出端分別接8個數碼管的A，B，C，D，E，F，G，H；74LS138為3線～8線譯碼器，譯碼器輸入端A，B，C分別接AT89C2051的P1．0，P1．1，P1．2，譯碼器輸出端Y0～Y7接8個數碼管從低位到高位的共陰極端。
若所用的單片機不是AT89C2051，而選用了其他沒有串行口的單片機如AT89C1051，則74LS164的數據輸入端A，B可連接到P1．3，CLK端可連接到P1．4，這樣設計不會影響系統的功能，僅僅在編寫程序時略有差別。若系統只需至多4位數碼管顯示，則74LS138可用74LS139（2線～4線譯碼器）代替。
電路中，要顯示的數字所對應的字形碼通過串行口送到74LS164，74LS138在同一時刻只有1位輸出端為低電平，其他7位輸出全為高電平，為低電平的對應的數碼管選中，因此作為數碼管顯示時的位選信號。系統在工作時，通過74LS164每次輸出一個字形碼，同時控制74LS138的譯碼器輸入端A，B，C的電平狀態，即從P1．0，P1．1，P1．2送出相應的電平，譯碼后使得要顯示的對應位數碼管共陰極端依次為低電平，即依次選中要顯示的位，完成整個顯示電路的動態掃描，依此掃描8次，完成8位數據的顯示。
2 軟件編寫
以AT89C2051單片機系統構成的8位LED動態顯示電路的顯示子程序流程如圖2所示。
設待顯示的數據放在顯示緩沖區中，顯示緩沖區的地址為70H，71H，…，77H，依次存放從低位到高位待顯示的數據。則顯示子程序清單如下：
編寫該程序時要注意程序中的延時時間的大小，延時過長會造成顯示不連續，延時過短，又會出現閃爍現象，經多次調試在該設計中最佳延時為4 ms。
3 結 語
本顯示電路硬件結構簡單，軟件實現也很容易，而且性能穩定、成本低。經過反復測試，效果很好，在一般的單片機控制系統中都可以使用該顯示電路，具有一定的通用性。因此，本顯示電路具有一定的參考價值。在實際使用中，根據需要，可以在74LS164和74LS138的輸出端增加驅動電路如74LS07等，以增加LED數碼管的亮度。
