3.4 数据显示电路设计 3.4.1 数码管结构和显示原理
图为数码管的引脚接线图，实验板上以P0口作输出口，经74LS244驱动，接8只共阳数码管S0-S7。表3.2为驱动LED数码管的段代码表为低电平有效，1-代表对应的笔段不亮，0-代表对应的笔段亮。若需要在最右边（S0）显示“5”，只要将从表中查得的段代码64H写入P0口，再将P2.0置高，P2.1-P2.7置低即可。设计中采用动态显示，所以其亮度只有一个LED数码管静态显示亮度的八分之一。
驱动LED数码管的段代码
数字 P0.7 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 P0.6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 P0.5 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 P0.4 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 P0.3 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 P0.2 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 P0.1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 P0.0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 共阴 B7 14 AD 9D 1E 9B BB 15 BF 9F 共阳 48 EB 52 62 E1 64 44 EA 40 60 d p e c g b f a 十六进制 数码管的引脚接线图
这里设计的系统先用 6 位LED数码管动态显示小型直流电机的转速。当转速高于六位所能显示的值（999999）时就会自动向上进位显示。
11
3.4.2 缓冲器74LS244
系统总线中的地址总线和控制总线是单向的,因此驱动器可以选用单向的,如74LS244。74LS244还带有三态控制，能实现总线缓冲和隔离,74LS244是一种三态输出的八缓冲器和线驱动器，该芯片的逻辑电路图和引脚图如图3.5所示。
从图可见，该缓冲器有8个输入端，分为两路——1A1～1A4，2A1～2A4。同时8个输出端也分为两路——1Y1～1Y4，2Y1～2Y4，分别由2个门控信号1G和2G控制，/1G, /2G三态允许端(低电平有效)。当1G为低电平时，1Y1～1Y4的电平与1A1～1A4的电平相同，即输出反映输入电平的高低；同样，当2G为低电平时，2Y1～2Y4的电平与2A1～2A4的电平相同。而当1G（或2G）为高电平时，输出1Y1～1Y4（或2Y1～2Y4）为高阻态。经74LS244缓冲后，输入信号被驱动，输出信号的驱动能力加大了。74LS244缓冲器主要用于三态输出的存储地址驱动器、时钟驱动器和总线定向接收器和定向发送器等。常用的缓冲器还有74LS240，241等。
图3.5 74LS244逻辑电路图
74LS244的极限参数如下:
电源电压 ??????????????????7V
输入电压 ??????????????????5.5V 输出高阻态时高电平电压 ???????????5.5V
利用上述器件设计的显示电路如图3.6所示。8个共阳的LED数码管（S0-S7）同名的引脚连接在一起，由单片机P0口通过74LS244驱动（段控制），R12-R19 为限流电阻。单片机P2口的8个引脚分别通过三极管Q0-Q7控制8个LED数码管的公共端（位控制）。单片机的主时钟为12MHz。
P0口 和 P2口都是准双向口，输出时需要接上拉电阻。P0内部没有上拉电
12
阻，P2口内部有弱上拉。所以P0口外围电路设计为低电平有效，高电平无效。要使数码管S0-S7的其中一个亮，其对应的P2端口要置高，P2的其余端口置低。如要让S0数码管亮，则要将P2.0置高，P2.1-P2.7置低即可。 系统将定时把显示缓冲区的数据送出，在数码管LED上显示。
13
3.5 总电路图
14
四 软件设计
本设计软件主要为主程序、数据处理显示程序、按键程序设计、定时器中断服务程序四个部分。
（1）主程序主要完成初始化功能，包括LED显示的初始化，中断的初始化，定时器的初始化，寄存器、标志位的初始化等。主程序流程图如图4.1所示。 （2）数据处理显示模块程序。此模块中单片机对在1秒内的计数值进行处理，转换成r/min送显示缓存以便显示。具体算法如下:设单片机每秒计数到n个值，即n/2 (r/s)(圆盘贴两个磁钢)。则n/2 (r/s)=30n(r/min)。即只要将计数值乘以30便可得到每分钟电机的转速。数据处理显示模块流程图如图4.2所示。
开始LED显示缓存初始化时钟寄存器初始化定时器中断初始化秒标志位flag=1LED显示初始化处理转速，转换成r/min调用数据处理程序转速的16进制数转换成10进制BCD码调用显示子程序送显示缓冲器调用按键处理程序返回
图4.1 主程序流程图 图4.2 数据处理显示模块流程图
（3）按键程序设计。按键程序包括按键防抖动处理、判键及修改项目等
15