八位移位輸出芯片在LED大屏幕顯示中的應用
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- 八位移位輸出芯片在LED大屏幕顯示中的應用摘 要： 本文介紹了串行移位輸入、八位并行帶鎖存輸出芯片74HC 595的基本功能，利用89C51 單片機控制該芯片驅動八段碼(LED)組成大屏幕顯示屏，實現對紡織廠紡紗機的產量、車速、效率等參數的顯示。
關鍵詞：單片機 ; 大屏幕顯示 ; 脈沖
大屏幕顯示以其顯示清晰、更新方便等特點，在信息提示中廣泛應用，如車站/機場、證券交易系統及生產車間的信息顯示等。大屏幕顯示方式分兩種：點陣式和八段碼方式，前者顯示信息靈活，功能強大，但控制較為復雜，硬件成本較高；后者則應用八段碼方式顯示一些數值信息，方便簡單，價格低，在數字顯示中被廣泛應用。 目前，一般的數字式LED顯示屏普遍采用單片機的串行口或其它I/O口通過諸如串行輸入并行輸出芯片74LS164驅動。但是，這樣有二點不足：一是單片機的串行口被顯示電路占用，便不能實現多機通訊，只能實現單屏的顯示；二是一般的串行輸入并行輸出芯片不帶輸出鎖存功能，且移位脈沖頻率低，輸出驅動電流小，這使得顯示屏有時會出現字符閃爍，顯示不清，刷新速度較慢，所以有時需要另加大功率驅動電路。
本文通過 89C51單片機I/O口控制74HC595(以下簡稱595 )芯片直接驅動八段碼，不占用其串行口，可以很方便地構成大屏幕顯示電路，并在紡織廠的信息顯示中得到了應用。
單片機控制595組成的LED顯示屏
本文設計的數字式LED顯示屏是用在對鄭州國棉三廠紡紗車間的技術改造過程中，對該車間的240臺紡紗機的產量、效率、車速等參數進行實時顯示。根據該車間的240臺紡紗機的分布位置不同,我們設計了五塊顯示屏, 每塊顯示屏由4行*12列, 每個顯示模塊有5位LED數碼管組成, 可以分時顯示48臺紡紗機的產量、效率、車速等信息。 產量、效率、車速等參數由上位機進行檢測后，經RS-485總線，將數據傳送給下位機，下位機進行數據處理、變換后，把相應的參數顯示出來。
對每個顯示模塊中的數據輸入及每位LED數碼管的輸出驅動,我們采用具有串行移位輸入、8位并行帶鎖存輸出的595芯片。該芯片內部由數據移位觸發器和三態輸出鎖存器組成，有16個引腳。SI：串行輸入數據;SCK：移位時鐘脈沖(輸入); RCK：鎖存時鐘脈沖(輸入)； SCLK ：復位清零信號(輸入)；QA -QH：數據輸出；QH*：向下一片(位)的串行數據輸出。595輸出電流大(35mA),可以直接驅動八段碼。其輸出鎖存功能，可以有效防止移位輸出時LED八段碼的閃爍，其移位及鎖存信號頻率高，最大值為55MHz。這兩個脈沖信號都采用上升沿觸發。
每塊顯示屏由一片89C51下位機控制，其硬件電路如圖1所示。...
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