基于单片机数字频率计设计 - 图文

淮海工学院毕业论文学生用表

图11 74LS153

图中，使能端为1E,2E,1X0-1X3，2X0-2X3是数据输入端， 1Y，2Y为输出端，A,B为地址信号选择端。

三种信号产生源分别接到1x0,1x1,1x2,输出端口，两个选择端接到单片机的T2计数器中产生三个地址信号，然后由使能端口控制开关的工作，使能端接低电平时候，电路才能工作，信号通过地址码的状态进行选择，然后经过数据选择器输出端送入单片机的P3.2接口，通过外部中断进行计数。

图12 信号产生模块电路图

3.7显示模块

3.7.1数码管介绍：

20

淮海工学院毕业论文学生用表

LED有七段LED和八段LED，按连接方式LED分为共阳极和共阴极数码管。。

按显现的位数来分则被分为一位、二位，四位LED； 全部发光二极管的正极连到一起就会形成公共阳极(COM)的LED，它在应用时应将公共极COM接到+5V，共阴数码管是指把全部发光二极管的负极接到一起形成公共阴极(COM)的LED，共阴数码管在使用的时候要把它们的公共极COM接地，当某一部分发光二极管的阳极接电源时，相应二极管就发光，当某一部分的正极为接地时，二极管就熄灭。 3.7.2数码管结构

led（LED Segment Displays）是把许多个发光二极管连接在一起组成“8”字形状的电子元器件，引线在它的内部进行连线。凭借LED的接法我们把它分为共阴数码管和共阳数码管两种，了解数码管的这些特点有助于写程序，因为类型不一样的LED，除了它的电路有不同之处，编程方法也不尽相同。

图 13 共阴极数码管

图 14共阳极数码管

图15是两种数码管的内部电路，不同的是电源极性，不过它们的发光原因相同。数码管的颜色有红色的，绿色的，蓝色的，黄色的数码管。 图7是一个二位七段带小数点 1DP引脚的LED数码管 。图8 引脚定义 每一个字母对应代表一个二极管， DP则是小数点.

21

淮海工学院毕业论文学生用表

图15 LED数码管引脚定义

图16 10引脚的LED数码管

3.7.3驱动方式

数码管的驱动方式又有静态驱动和动态驱动两种方式。

静态显示驱动

静态驱动又被叫做直流驱动。数码管显示器在静态显示方式下，共阳极和共阴极连接在一起接电源或者接地。每位的段选线“a,b,c,d,e,f,g,dp”与一个并行端口相连。N位的静态显示器要求有8*N个I/O接口线，所以占用资源比较多，不过它的优点是程序编写比较简单，而且数码管显示的数字比较亮。 动态显示驱动

但是单片机中常用的显示方法是动态显示数码管，在需要挑选的位数多的时候我们将选择动态数码管显示来驱动。为了使电路更加简单，需要的成本减小，在多位显示的时候，所有位选线接在一起由一个4位I/O口控制，共阳极和共阴极则有相应的I/O的接口线控制。数码管的动态显示需要两个接口控制，一个来控制位选线，一个控制段码选线，所有的位选码都由一个I/O的接口控制，因此，在每个时间段，LED只能显现同样的字符，不过可以采用扫描显示方式来显示不同的字符。就是指在某一瞬间指使用一位显显现相对应的字符。在这个时间段，段3选控制的I/O接口在这个显示位对共阳极接电源，共阴极接地来保证显现相对的字符，轮流下来，每一位都显示这个位置的显示字符，然后保存一段时间，造成视觉的停留。

3.7.4七段四位数码管介绍

此次设计采用了7SEG-MPX4-CC,七段四位数码管，它是一个共阴极数码管。四位共阴极数码管由四个单独的数码管组成，每个单独数码管都有一个公共端，不过所有的段选引脚串联在一起共同使用一组段位线，其引脚图如下：

22

淮海工学院毕业论文学生用表

图 17 七段四位共阴极数码管内部结构图

图中12,9,8,6为公共端。

3.7.5显示电路

上一模块介绍了LED的显示驱动有动态驱动和静态驱动，本论文选用了动态驱动。动态驱动是指单片机依次输出字型，当数码管输出一个字型的时候，所有数码管都会接收到这个字型，不过位选端会决定哪一个数码管是亮的，如果相应的位选控制端开打的话，那么对应的LED就会亮，否则就不会亮。这里我们选用一个74LS245作为驱动芯片。驱动器的输入端通过排阻接到单片机的P0口，由于数码管亮起来的最小的电路为5mA,但是单片机的P1.0输出的电流不到1mA,为了保证数码管能亮，所以必须接一个上拉电阻，这里我们选择10K，由于供电电压为5V，所以经过上拉电阻输出的电路达到5mA,通过的电流可以使数码管发亮。74LS245的19脚称为使能控制端，当19引脚为低电平时，它才传输数据，所以19脚接地。1引脚称为传输方向控制端，当1引脚为高电平时，2～9引脚是输入端口，11～18脚是输出端口；当1引脚为低电平时，11～18引脚是输入端口，2～9引脚为对应的输出端口。本例电路的1引脚接低电平，输入与输出采用的是后面一种方法。数码管的共阴极接地，这种接法称为动态方式。数码以74LS245来驱动显示器。它的内部组成如图10。 由8*2=16个三态门构成。

图18 74LS245内部结构和功能表

23