单片机驱动数码管电路单片机驱动数码管设计详解(用74HC595实现)|产品选型|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

单片机驱动数码管设计详解(用74HC595实现)

简单设计了一个单片机驱动数码管的电路，该设计中只使用了4位数码管，占用了单片机3个IO口，如果驱动芯片全用满可以驱动8位数码管。仅供初学者分享学习。

1. 数码管显示设计

本设计使用了一个4位的数码管，为共阳型，为了节省单片机的IO口，使用了两片74HC595作为数码管的驱动芯片，共占用3个IO口。74HC595部分电路图如下：

与单片机相连接的三个脚分别为：HC_DAT,HC_RCK,HC_CLK。两片595采用级联方式，即U2的第9脚接到U3的第14引脚。

2. 74HC595简介

74HC595是8位的移位寄存器，串入并出，并具有锁存功能，被广泛的用于数码管、点阵的驱动电路中。其管脚介绍如下：

15：数据输出A-接数码管数据A段；

1：数据输出B-接数码管数据B段；

2：数据输出C-接数码管数据C段；

3：数据输出D-接数码管数据D段；

4：数据输出E-接数码管数据E段；

5：数据输出F-接数码管数据F段；

6：数据输出G-接数码管数据G段；

7：数据输出H-接数码管数据H段；

16：电源正脚-接电源正；

8：电源负脚-接电源负；

14：数据输入脚-接单片机管脚；

12：数据锁存时钟-接单片机管脚；

11：数据输入时钟-接单片机管脚；

13：使能输出脚-低电平有效，接低电平；

10：数据清零-不清零，接高电平；

9：数据级联输出-接下一片595的数据输入脚；

74HC595的真值表如下：

知道了74HC595的引脚定义和真值表，那该如何编程呢？下面重点来了，通过时序图来编程。看重点！！！

3. 74HC595时序图

我是重点！我是重点！我是重点！

通过时序可以看出：

SCK是上升沿的时候要把数据写入；

RCK是上升沿的时候数据才能锁存显示；

有数据操作的过程中RESET必须是高电平；

EN必须是低电平，595才能工作；

知道了以上4点就可以写程序了。其中3、4条是硬件连接上的事情(也可以用单片机的IO口来连接，这样的话可以随时控制74HC595的工作与否情况)。写程序主要靠1、2条。下面具体操作。

4. 程序实例

看下面一段程序：

第39行：HC595_CLK(0)的原型如下：

HC595_CLK(0)是让CLK处于低电平，即上升沿还没有来到；

HC595_DAT(1)就是要把写入的数据准备好；

temp<<1是将数据移位，即一个字节分八次写入；

HC595_CLK(1)是让CLK处于高电平，即上升沿来了；

以上几句解释一下就是：

在CLK时钟上升沿来临之前把要写入的数据准备好，等上升沿来了就把准备好的数据写入。 这就是对时序图的解释。

记住，这仅仅是把数据写入到了74HC595中，但是还没有让74HC595锁存，即没有让数据显示出来，如果让数据显示的话，必须要给RCK一个上升沿(即时序图中的第2条)，操作如下：

单片机执行完这个程序后，数据才会在数码管上显示出来。

这一节内容的难度较大，主要是因为时序图这个东西是很模糊的一个内容，大家可以慢慢理解体会。

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如何用单片机控制数码管（带原理图程序注释）

说起数码管这个器件时，你可能会对它产生好奇，是怎样控制它显示数字字母的，也许正是因为这个好奇心驱使我们总想去了解它使用它。

数码管：由多个发光二极管封装在一起组成8字结构，引线已在内部完成，我们只需引出他们的各个笔画，公共电极。数码管实际上由七个发光二极管组成“8”字型结构，加上小数点就是8个，这些段位分别由a,b,c,d,e,f,g,dp来表示。

数码管（图片来源于网络）

在市场上可以分为两种数码管，分别为共阳极，共阴极，共阳极顾名思义就是把LED的正极端连在一块，在点亮的时候只需要把另一端通过单片机的指令让其接地即可，共阳极也是如此(本篇中为共阴极)。

原理图如下：

原理图

在单片系统中扩展LED数码管多用共阳极数码管，原因就是选用共阴极数码管在用单片机驱动时，所用的驱动功率较大，共阳极就避免了这个问题，在使用的时候为了避免电流过大，还需在每个字段要串联一个电阻。

但是在使用的时候由于数码管端口较多，想要控制多个数码管的话，还需加74H573锁存器，在本篇讲解中使用该锁存器，数码管采用共阴极。

74H573

原理图

如果想让上图中第一个数码管显示字母'b'，则只需要控制相应的位拉高（既c,d,e,f,g），其余为低电平即可，转化成二进制就是0111 1100。

控制代码如下

#include <reg52.h>

sbit duan=P2^6;//定义段选

sbit wei=P2^7;//定义位选

main()

{

P0=0x07;//0111 1100--b

duan=1;//锁存IC失能

duan=0;

P0=0xfe;//1111 1110

wei=1;//锁存IC使能

wei=0;

while(1);

}

在程序中出现断选和位选，所谓断选就是控制数码管显示什么，位选是控制哪一个数码管亮，文章中是想让第一个数码管点亮，在程序中只需让第一个数码管是低电平，其余是高电平即可，转化为二进制就是1111 1110，另外程序中还有让断选或位选等于0和等于1的那句话，这可以理解为锁存器的启动，这样可以把数据写进去而且后期不能随便修改。

小伙伴们你们学会了吗？敢不敢来试试，点亮第三个数码管，显示数字9，把你的答案写在评论区，分享一下吧！