串行LED譯碼/驅(qū)動器件TEC9607在PIC16C5X系列單片機中的應用
PIC16C5X系列單片機具有可靠性高、功耗低、實用、低價、易學等特點,尤其是OTP產(chǎn)品有與掩模型產(chǎn)口幾乎相同的性能和價格,因此被廣泛用于工業(yè)和民用產(chǎn)品。在應用系統(tǒng)設計中,對于多位數(shù)碼管(LED)的顯示驅(qū)動,傳統(tǒng)的驅(qū)動方式有兩種:一是每個LED單獨譯碼驅(qū)動,這需要大量的I/O線;二是段驅(qū)動,即采用公共數(shù)據(jù)線進行位驅(qū)動單獨掃描,這種方法在軟件上需定時掃描,否則顯示就會混亂。為了既用很少I/O線,又減少軟件設計的工作量,采用串行數(shù)據(jù)譯碼驅(qū)動電路不失為最佳選擇。MC14499是比較理想的器件,但價格昂貴,目前已停產(chǎn)。TEC9607為國產(chǎn)電路,售價低,很適合在各種電子產(chǎn)品上使用。本文介紹了TEC9607的工作時序及與PIC系列單片機的接口電路,并給出了程序清單,軟件不作任何改動即可直接應用到PIC系列單片機中。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/171992.htm1. TEC9607功能描述
TEC9607是天潼公司生產(chǎn)的串行共陽極CMOS 5×8段LED數(shù)碼管顯示驅(qū)動電路,為全定制專用集成芯片,它由開機自清電路、振蕩電路、位掃描驅(qū)動電路、5×8位移位寄存器電路、5×8位數(shù)據(jù)鎖存器電路、多路選擇器、共陽極段驅(qū)動電路組成。可以與各種型號的微控制器(計算機)串行口或并行口連接,專供驅(qū)動5位十進制八段(每段至多串聯(lián)3個LED)共陽極LED數(shù)碼管或共陰極5×8點陣LED使用。TEC9607的管腳排列如圖1所示,各引腳說明如下:
SI(5腳):串行數(shù)據(jù)輸入腳,數(shù)據(jù)的輸入由微控制器(計算機)程序給出。
SCP(6腳):串行移位時鐘,用于驅(qū)動串行數(shù)據(jù)的輸入。
CS(4腳):片選信號,高電平有效。CS=1,允許SI、SCP把數(shù)據(jù)移到5×8位移位寄存器;否則移位禁止。內(nèi)部有上拉電阻到電源。CS在用于一個微處理器帶多片TEC9607時做片選使用。
SO(14腳):5×8位串行移位寄存器數(shù)據(jù)輸出。一個微處理器帶多片TEC9607時,除了用CS方法擴展外,也可用SO串出的方法擴展。
LCP(3腳):把5×8位移位寄存器中的數(shù)據(jù)存到5×8位段數(shù)據(jù)鎖存器的脈沖,高電平有效。加入數(shù)據(jù)鎖存器的目的是上一個數(shù)據(jù)的顯示和下一個數(shù)據(jù)的準備(移位)可同時進行,且能防止數(shù)據(jù)移位過程中顯示數(shù)據(jù)的閃爍,內(nèi)部已有上拉電阻到源,平時懸空時為高電平1,表示5×8位串行移位寄存器的數(shù)據(jù)總是送 5×8位數(shù)據(jù)鎖存器。
OEN(13腳):段輸出允許信號,高電平有效。OEN=1時,允許段輸出顯示;OEN=0,段輸出為高阻態(tài)。內(nèi)部已有上拉電阻到電源,懸空時為高電平1。
OSC1、OSC2(2、1腳):振蕩電路輸入和輸出端。OSC1為輸入,OSC2為輸出。微控制器產(chǎn)生的移位脈沖與顯示掃描信號S1~S5是異步工作的。OSC1、OSC2外接電容C可使OSC2輸出約2kHz,因此作為該器件的位掃描頻率,電容推薦值為1000pF。
A、B…DP(22~15腳):段輸出信號,為開路門輸出,接LED負載。
S1~S5(11~7腳):位掃描驅(qū)動,S1為第一位(個位),S5為第五位(萬位)。
R(23腳):開機自清信號引腳,低電平有效。外接電容C到地,可增大開機自清的時間。
TEC9607的工作時序如圖2所示,按圖2的工作時序傳遞數(shù)據(jù)時,先將SCP拉成低電平,隨后把第一位數(shù)據(jù)放在SI線上,在SCP的上升沿, TEC9607將數(shù)據(jù)采集進去,其它位傳送過程是相同的。在5×8位數(shù)據(jù)傳送后,就完成了顯示控制過程。40位數(shù)據(jù)的串行順序如圖3所示。
2.TEC9607與單片機的接口電路
圖4是TEC9607與PIC16C5X系列單片機的接口電路。設計時,首先構(gòu)成單片機最小系統(tǒng),包括PIC16C5X系列單片機、外復位電路和振蕩電路。該接口電路采用PIC16C57RC,它內(nèi)含 2k×12位 OTP型程序存儲器、內(nèi)置式硬件看門狗電路(WDT)、33條精簡單字節(jié)指令,并具有二極堆棧,工作頻率為0~20MHz,有四種振蕩方式可選。 PIC16C5X系列單片機具有片內(nèi)上電電路(POR)可將VDD與MCLR相連,即可使用POR,但要求VDD的上升速度不低于0.05V/ms,并且 VDD要從0V開始上升,否則不能正確復位。為了可靠,應外接RC復位電路。
當多片TEC9607擴展使用時,可用片選CS進行選擇,亦可用第一片TEC9607的SO輸出接第二片TEC9607的SI,依次串聯(lián)的方法。且應考慮SCP的驅(qū)動能力。
3.顯示程序設計
TEC9607可驅(qū)動任意位LED數(shù)碼管顯示。少于5位 (比如2位)時,第一種方法是5×8位串行移位寄存器的低2×8位移入要顯示的段碼,而高3×8 位全移入“0”,此時只接兩位數(shù)碼管。SI驅(qū)動個位,S2驅(qū)動十位,S3~S5懸空即可。第二種方法是5×8位串行移位寄存器的高2×8位移入要顯示的段碼,低3×8位不管它,此時只接兩位數(shù)碼管。S4驅(qū)動個位,S5驅(qū)動十位,S3~S1懸空。
軟件設計中,應使RA口工作在輸出狀態(tài)。下面以四位LED數(shù)碼管顯示為例描述該電路的軟件設計,其顯示驅(qū)動程序如下:TRBUF EQV OAH ;數(shù)據(jù)暫存器和循環(huán)次數(shù)寄存器
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