【基础知识】【模块介绍】8位8段数码管(74HC595)【硬件部分】 |
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八段数码管基本介绍位置编号符号的编码视觉暂留
八位八段数码管模块74HC595模块外观原理图
软件部分
八段数码管
基本介绍
数码管实际上是 多个LED按照一定顺序排列,并加上遮罩所构成的元件。 八段一般会引出9个引脚,其中7个引脚显示数字(或某些字母),1个显示小数点,1个作为片选端。 根据连接方式的不同,数码管分为共阳和共阴。 共阳在这端输出低电平时点亮,高电平时会熄灭,共阴则相反。 位置编号为了便于编程,设计者将数码管的8个LED按照一点规则编号并设置了独特的名称 如下图 按照dp,gfedcba的端口顺序排列可以产生一个8位2进制数(2位16进制数)来表示亮灭信息, 1表示这个端口是高电平,0则表示是低电平。 例如 0x00在共阳接法表示全亮,在共阴接法表示全灭 符号的编码编码没有明确的标准,能看懂即可。 下文介绍的是作者常用的编码规则。 名称dpgfedcba共阳数码共阴数码0灭灭亮亮亮亮亮亮0xC00x3F1灭灭灭灭灭亮亮灭0xF90x062灭亮灭亮亮灭亮亮0xA40x5B3灭亮灭灭亮亮亮亮0xB00x4F4灭亮亮灭灭亮亮灭0x990x665灭亮亮灭亮亮灭亮0x920x6D6灭亮亮亮亮亮灭亮0x820x7D7灭灭灭灭灭亮亮亮0xF80x078灭亮亮亮亮亮亮亮0x800x7F9灭亮亮灭亮亮亮亮0x900x6FA灭亮亮亮灭亮亮亮0x880x77b灭亮亮亮亮亮灭灭0x830x7CC灭灭亮亮亮灭灭亮0xC60x39d灭亮灭亮亮亮亮灭0xA10x5EE灭亮亮亮亮灭灭亮0x860x79F灭亮亮亮灭灭灭亮0x8E0x71Line灭亮灭灭灭灭灭灭0xBF0x40Bleak灭灭灭灭灭灭灭灭0xFF0x00White亮亮亮亮亮亮亮亮0x000xFFSpot亮灭灭灭灭灭灭灭0x7F0x80共阴和共阳互为对方的按位取反。 这是上表所指数码管的示意图 视觉暂留当加在LED的两端的电压消失时,LED并不会瞬间熄灭,亮度会随时间流逝而缓慢降低,不同的LED的完全熄灭时间不同,从几毫秒到几秒都有。 视觉暂留:人眼在观察景物时,光信号传入大脑神经,需经过一段短暂的时间,光的作用结束后,视觉形象并不立即消失 详情见 因此,当多个LED分别点亮LED一个一段时间后熄灭,在人眼看来则是全部点亮。 这是扫描的物理和生物基础 八位八段数码管模块 74HC595这是个高速串行输入转并行输出的芯片 有14个引脚 引脚号名称功能8GND地16VDD电源10SCLR低电平复位13OE输出使能,低电平时才有输出15,1-7QA-QH并行输出14SDI串行输入9SDO串行输出12RCLK存储寄存器时钟11SCLK移位寄存器时钟学过数电的应该从原理图里看得出: SCLR(10),OE(13)为低电平有效。 RCLK(12),SCLK(11)为上升沿有效。 低电平就是接地时有效 上升沿是什么请看 外部中断的上升沿触发部分 这个芯片内部有2个8位寄存器 串行数据输入和输出的叫做移位寄存器 并行数据输出并所存的叫存储寄存器 从SDI(14)输入的串行数据被按输入顺序放入移位寄存器 如果输入数据多余8个,则多余的数据被从SDO(9)输出。 每当SCLK(11)出现一个上升沿时接受一位数据。 当RCLK(12)出现上升沿时,则移位寄存器的数据按照最先输入的到QH,最后输入的到QA的顺序放入数据寄存器并输出。 注意:百度上说这个芯片的移位频率能达到100MHz,但我实测小于1us数据将无法传输 模块外观原理图 这是模块的卖家给的原理图 芯片部分 2个595芯片级联,U3作为数码管的片选,根据不同数据选择需要接受数据的数码管 U4作为数据发送,写入的数据为上文提到的符号编码。 数码管部分 这是共阳数码管,原理图中 上半部分是引脚是数据输入,下半部分是片选信号 接口和指示灯 由此看见,多个模块也可以进行级联 芯片滤波 如果根据原理图自制时请将这两个电容在PCB设计时分别靠近2个595芯片 软件部分基于74HC595的8位8段数码管的硬件部分介绍到此为止 软件部分请见 【STM32标准库】【自制库】8位8段数码管(74HC595)【软件部分】 |
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