單片機系統(tǒng)中LED顯示驅(qū)動電路的分析

　　近年來，單片機系統(tǒng)以其體積小、功能強、擴展靈活、使用方便等優(yōu)點，逐漸滲透到各行業(yè)的工程實際應(yīng)用中。而led顯示電路就像單片機系統(tǒng)的眼睛，實時地向人們傳遞著系統(tǒng)工作的各種狀態(tài)信息和處理結(jié)果。因此，高效、方便的LED顯示驅(qū)動電路是構(gòu)成完善的單片機系統(tǒng)必不可少的元素。常用的LED顯示驅(qū)動電路有并行譯碼方式、串行—并行轉(zhuǎn)換方式、顯示驅(qū)動接口芯片方式等。下面分別對這幾種方式進行討論，并給出顯示驅(qū)動芯片MAX7219的應(yīng)用實例。

　　并行譯碼顯示方式

　　圖1為單片機89C2051輸出顯示的一個例子，4位BCD碼數(shù)據(jù)從其P1.0～P1.3并行輸出，經(jīng)7段LED顯示驅(qū)動電路CD4511譯碼后驅(qū)動LED顯示，這樣只需向P1.0～P1.3 寫入欲顯示數(shù)字的BCD碼，即可顯示出相應(yīng)的數(shù)字。這種方式雖然簡單，但占用單片機口線較多，資源利用率低，因此不常采用。

圖1　并行譯碼顯示方式

　　串行- 并行轉(zhuǎn)換方式

　　圖2所示為89C2051的串口驅(qū)動數(shù)碼管的電路，其中串口工作在方式0，74LS164是8位串入并出移位寄存器，負責將RXD輸出的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行信號。顯然，這種方式顯示同樣的位數(shù)使用單片機的口線大大減少，并且可以讓LED顯示BCD碼以外的字符(如A、B、C、D 等)，但是，當要顯示的位數(shù)較多時，仍需占用較多的口線，并且在許多情況下需要串口工作在UART方式，以便進行串行通信，從而限制了這種方式的使用范圍。

圖2　并行譯碼顯示方式

　　LED顯示驅(qū)動芯片

　　隨著單片機技術(shù)的發(fā)展，許多公司都推出了專用LED顯示驅(qū)動芯片，如Microchip公司的A Y0438、Maxim公司的MAX7219等都是其中的典型代表。下面以MAX7219為例說明LED顯示驅(qū)動芯片在單片機系統(tǒng)中的應(yīng)用。

　　MAX7219簡介

　　MAX7219是Maxim公司推出的8位LED串行顯示驅(qū)動器，它采用3線串口傳送數(shù)據(jù)，占用資源少且硬件簡單，只需一個外部電阻即可方便地調(diào)節(jié)LED的亮度；可靈活地選擇顯示器的個數(shù)( 1～8個, 級聯(lián)可成倍增加)；可進行譯碼或不譯碼顯示；內(nèi)含硬件動態(tài)掃描控制，可設(shè)置低功耗停機方式。

　　引腳功能和工作原理

　　MAX7219采用24腳雙列直插式封裝，其引腳如圖3所示。SEGA～SEGG和DP分別為LED七段驅(qū)動器線和小數(shù)點線，供給顯示器源電流；DIG0～DIG7為8位數(shù)字驅(qū)動線，輸出位選信號，從每位LED共陰極吸入電流。