利用80C31單片機串行口實現多個LED顯示的一種簡單方法

在單片機系統中，常常用數碼管（LED）做顯示器。一般的顯示器為4位或8位，即需要4個或8個LED。實現這種顯示的方法比較多，也比較簡單。但是，對于多個LED顯示，就必須采取必要的措施才能實現。本文介紹一種設計方法，利用該方法設計的多路LED顯示系統具有硬件結構簡單，軟件編程方便，價格低廉的特點，經在儲蓄所大屏幕利率顯示屏中應用，效果很好。

1 硬件電路

80C31單片機是MCS-51系列單片機的一種，它廣泛應用于各種小型控制系統中。我們知道，80C31單片機有一個串行口可用于串行通訊，筆者發現它在方式0狀態下，還可以擴展并行I/O口，從而實現多個LED顯示，其硬件原理如圖1所示。其中，74HC164為串行輸入、并行輸出移位寄存器，74HC164為單向總線驅動器，LED采用5EF1183KR型共陰極數碼管。

當80C31 單片機復位時，串行口為方式0狀態，即工作在移位寄存器方式，波特率為振蕩頻率的十二分之一。參看圖2，器件執行任何一條將SBUF作為目的寄存器的命令時，數據便開始從RXD端發送。在寫信號有效時，相隔一個機器周期后發送控制端SEND有效，即允許RXD發送數據，同時，允許從TXD端輸出移位脈沖。第一幀（8位）數據發送完畢時，各控制信號均恢復原狀態，只有TI保持高電平，呈中斷申請狀態。第一個74HC164把第一幀數據并行輸出，LED1顯示該數據（發送時序如圖2所示）。然后，用軟件將TI清零，發送第二幀數據。第二幀數據發送完畢，LED1顯示第二幀數據，第一幀數據串行輸入給第二個 74HC164，LED2顯示第一幀數據。依此類推，直到把數據區內所有數據發送出去。應該注意，數據全部發送完后，第一幀數據在最后一個LED顯示。由于TXD端最多可以驅動8個TTL門，當LED顯示器超過8個時，我們采用74HC244芯片驅動。每個74HC244有8路驅動，每一路可驅動8個 LED，即每增加一個74HC244，可增加64個LED驅動。

2 軟件編程

該軟件程序采用MCS-51系列單片機匯編語言編制，并把顯示程序作為一個子程序，以便在主程序中調用。設LED為共限極顯示器，共有64個，顯示區首地十在內部RAM 20H單元，需顯示的數據以BCD碼依次存放在顯示區，軟件清單如下：