LED顯示以其使用方便，價格低廉等優點而得到廣泛應用。它的顯示接口按驅動方式可分為靜態顯示和動態顯示兩種。靜態顯示雖然亮度高，無閃動，但具有功耗大，占I／O口多，成本高等缺點。在I／O口緊張的情況下大多采用動態顯示方式。目前，市場上有許多專用的動態顯示接口芯片可供選擇。但是，這些芯片價格普遍較高，而不適合在廉價系統中應用。有些專用芯片(如MC14489)采用硬件譯碼方式，顯示的信息量有限，難以滿足各種要求，影響了它的應用。在此介紹一種價格低廉，效果良好的LED動態顯示電路，通過軟件譯碼，串行顯示方式，節省大量I／O線，不僅能顯示數字，而且可以顯示大部分英文字母。
1 硬件說明及工作原理
主要硬件包括：單片機PIC12C508，2片移位寄存器74HC595，8個LED數碼管，8個220 Ω左右的限流電阻。
1．1 PIC12C508的介紹
PIC12C508是MICROCHIP公司開發的具有低價格、低功耗、高性能、8位、全靜態等特點的CMOS單片機。它采用RISC結構，有著廣泛的應用范圍，尤其適用于便攜式電子產品。
PIC12C508引腳圖(見圖1)說明如下：
- GP0：雙向輸入／輸出端口／串行編程數據端；
- GP1：雙向輸入／輸出端口／串行編程時鐘端；
- GP2：雙向I／O端口；
- GP3：輸入端口；
- GP4：雙向I／O端口；
- GP5：雙向I／O端口。
1．2 74HC595的介紹
74HC595具有8位移位寄存器，1個存儲器和三態輸出功能。移位寄存器為串行輸入，8位并行(或串行)輸出。移位寄存器和存儲器分別是時鐘、數據在SR-CLK上升沿的輸入并移位：Q0→Q1→Q2→…→Q7，在RCLK上升沿進入存儲寄存器。當E為低電平時，存儲寄存器的數據輸出到總線。74HC595引腳圖(見圖2)功能如下：
- Q0～Q7：并行數據輸出端；
- Q7'：級聯輸出端；
- SRCLK：移位寄存器的時鐘脈沖輸入端；
- RCLK：存儲寄存器的時鐘脈沖輸人端；
- SER：串行數據輸入端；
- E：輸出有效(低電平)；
- SRCLR：主復位(低電平)。
1．3 硬件電路設計
在電路中，兩片74HC595，一片作為段碼驅動A，另一片作為位碼驅動B，采用級聯方式連接。單片機PIC12C508的GP0，GP1和GP2端口模擬數據輸出端和時鐘輸出端。段碼驅動A的串行數據輸入端(SER)和移位寄存器時鐘端 (SRCLK)分別接12C508的GP0和GP1端口，存儲寄存器時鐘端(RCLK)接GP2。位碼驅動B的SER和SRCLK端分別接段碼驅動A的級聯輸出端(Q7')和12C508的GP1端口，RCLK端接GP2。同時，兩片74HC595的E端接地(見圖3)。
在顯示過程中，通過譯碼表確定要顯示字符的段碼值，根據字符在LED中的顯示位置(假定為最低位)確定其位碼值為FEH(1111 1110)。先將位碼值在SR-CLK脈沖的作用下送入段碼驅動A；接著取字符段碼值，同樣送入段碼驅動A。此時，位碼值已通過級聯端Q7'送入位碼驅動 B。然后，讓GP2輸出一上升沿，使移位寄存器中的值輸出至存儲寄存器，進而從8個并行輸出端輸出。延時2 ms，字符就可在預定位置顯示。若要求在低二位顯示時，位碼變為FDH(1111 1101)，再譯得第二個字符的段碼值，重復上述過程即可。這樣，在主程序中循環調用顯示程序，交替發送段碼和位碼，就可使LED達到理想的顯示效果。
2 程序流程及編寫
主程序流程圖如圖4所示，以下程序實現數字0～7的顯示：
3 結 語
在此介紹一種新型LED顯示電路，采用串行方式，極大地節省了單片機I／O口，所用芯片體積小，價格低廉，軟件譯碼方式增大顯示信息量，且簡化了硬件電路，故該模塊特別適用于低價格的便攜式系統。