74HC595驱动四位数码管

数码管编码出处
硬件原理图出处
驱动程序出处

1.数码管编码介绍

它每一段是一个发光二极管，排成一个“日”字形。通过控制某几段发光二极管的发光来显示数字0~9或字母A、B、C、D…。通常有8个发光二极管，其中七个为日字型，另外一个发光二极管表示小数点。如图1所示，如a、b、g、e、d段亮显示2；f、b、e、c、g段亮显示H。注意：dp段表示右下角的小数点。
在这里插入图片描述
连接分为共阳极和共阴极两种接法。（1）共阳极数码管所有发光二极管阳极连在一起，接高电平。而阴极通过串联一个限流电阻接在驱动器一侧。当一段输出为低电平时，发光二极管导通而发光。（2）共阴极数码管是所有的发光二极管的阴极接在一起接地，阳极串联一个限流电阻接在驱动器一侧。当某段输出为高电平时，发光二极管导通发光。如下图2、图3。
在这里插入图片描述

相应得出，共阳极对应编码(小数点用最高位表示)。
unsigned char LED_0F[] =
{// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F -
0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x8C,0xBF,0xC6,0xA1,0x86,0xFF,0xbf
};

2.硬件原理图

在这里插入图片描述
本设计使用了一个4位的数码管，为共阳型，为了节省单片机的IO口，使用了两片74HC595作为数码管的驱动芯片，共占用3个IO口。
与单片机相连接的三个脚分别为： HC_DAT，HC_RCK，HC_CLK。两片595采用级联方式，即U2的第9脚接到U3的第14引脚。

74HC595是8位的移位寄存器，串入并出，并具有锁存功能，被广泛的用于数码管、点阵的驱动电路中。其管脚介绍如下：
　　15：数据输出A-接数码管数据A段;
　　l：数据输出B-接数码管数据B段;
　　2：数据输出C-接数码管数据C段;
　　3：数据输出D-接数码管数据D段;
　　4：数据输出E-接数码管数据E段;
　　5：数据输出F-接数码管数据F段;
　　6：数据输出G-接数码管数据G段;
　　7：数据输出H-接数码管数据H段;
　　16：电源正脚-接电源正;
　　8：电源负脚=接电源负;
　　14：数据输入脚-接单片机管脚;
　　12：数据锁存时钟-接单片机管脚;
　　11：数据输入时钟-接单片机管脚;
　　13：使能输出脚-低电平有效，接低电平;
　　10 ：数据清零-不清零，接高电平;
　　9：数据级联输出-接下一片595的数据输入脚
　　
（1）SCK是上升沿的时候要把数据写入;（2）RCK是上升沿的时候数据才能锁存显示;（3）有数据操作的过程中RESET必须是高电平;（4）EN必须是低电平，595才能工作;
知道了以上4点就可以写程序了。其中3、4条是硬件连接上的事情（也可以用单片机的IO口来连接，这样的话可以随时控制74HC595的工作与否情况）。写程序主要靠1、2条。

电路连接图

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3.驱动程序


U8 LED_0F[] = 
{// 0	 1	  2	   3	4	 5	  6	   7	8	 9	  A	   b	C    d	  E    F    -0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x8C,0xBF,0xC6,0xA1,0x86,0xFF,0xbf
};
///********************* 数码管显示函数 *******************///
U8 LDE_NUM[4]={1,2,3,4};
void Nixie_Tube_Display (void)
{U8 *led_table;          // 查表指针U8 i;//显示数字1led_table = LED_0F + LDE_NUM[0];i = *led_table;LED_OUT(i);	    		LED_OUT(0x01);  //0x01显示在第一位RCLK_LOW;RCLK_HIGH;//显示数字2led_table = LED_0F + LDE_NUM[1];i = *led_table;LED_OUT(i);		LED_OUT(0x02);	//0x02显示在第二位	RCLK_LOW;RCLK_HIGH;//显示数字3led_table = LED_0F + LDE_NUM[2];i = *led_table;LED_OUT(i);			LED_OUT(0x04);	//0x04显示在第三位RCLK_LOW;RCLK_HIGH;//显示数字4led_table = LED_0F + LDE_NUM[3];i = *led_table;LED_OUT(i);			LED_OUT(0x08);  //0x08显示在第四位RCLK_LOW;RCLK_HIGH;
}void LED_OUT(U8 X)
{U8 j;for(j=8;j>=1;j--){if (X&0x80) {DIO_HIGH;}else{DIO_LOW;}X<<=1;SCLK_LOW;SCLK_HIGH;}
}