一种数码管动态扫描显示驱动级联电路的制作方法

本实用新型涉及一种显示驱动领域中数码管的动态扫描显示驱动级联电路，特别是大量数码管的动态扫描显示驱动级联电路。

背景技术：

数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字。根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态驱动和动态扫描驱动两类。动态扫描驱动是将所有数码管的八个显示笔划"a，b，c，d，e，f，g，dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态扫描驱动。动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。

现有常用的基于单片机的动态扫描驱动方法是使用一片串入并出芯片作为段选，另一片串入并出芯片作为位选，单片机循环扫描显示，此方法不但大量占用CPU资源，并且不适合应用于大量级联显示。另一种实现动态扫描驱动级联的方法是主控板+驱动板+扩展板方式，此方法缺点是控制程序复杂，I/O需求量大，驱动板间连线较多，连线及检修不便。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种数码管动态扫描显示驱动级联电路，克服现有技术存在的问题，以减少CPU占用资源，降低生产成本。

本实用新型采用的技术方案是一种数码管动态扫描显示驱动级联电路，包括单片机和至少一个驱动单元，每个驱动单元包括一个串入并出电路和多个数码管动态驱动电路，单片机的其中两个I/O端口分别连接每个驱动单元中串入并出电路的时钟端口和数据端口，单片机的另外三个I/O端口分别连接每个数码管动态驱动控制电路的移位时钟端口、锁存时钟端口和串行数据端口，相邻驱动单元通过串入并出电路连接，串入并出电路的并行数据输出端口与相应驱动单元内的数码管动态驱动电路的片选端口连接，每个数码管动态驱动电路均连接一组数码管。

其中所述数码管动态驱动电路有八个，串入并出电路的八个并行数据输出端口分别连接八个数码管动态驱动电路的片选端口，每个数码管动态驱动电路分别连接一组八位八段的数码管，数码管动态驱动电路的位选端口分别连接数码管的八位，数码管动态驱动电路的段选端口分别连接每位数码管的八段。

与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果是：通过五个I/O端口实现大量数码动态扫描驱动显示，结构简单，CPU占用资源少，成本较低，实用性强，便于推广使用。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的原理图；

图2是本实用新型一实施例的结构框图；

图3是本实用新型一实施例中单片机的最小系统图；

图4是本实用新型一实施例中串入并出电路的外围电路图；

图5是本实用新型一实施例中数码管动态驱动电路的外围电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例一

本实施例的数码管动态扫描显示驱动级联电路包括单片机和四个驱动单元，每个驱动单元包括一个串入并出电路和八个数码管动态驱动电路，每个数码管驱动电路分别连接一组八位八段的数码管。其中，单片机选用芯片AT89C52，串入并出电路选用芯片74HC595，数码管动态驱动电路选用芯片TM1638。单片机AT89C52最小系统图如图3所示。74HC595是一款具有八位移位寄存器、一个存储器和三态输出功能的串入并出芯片。其内部的移位寄存器和存储器有相互独立的时钟，外围电路图如图4所示。TM1638是带键盘扫描接口的数码管动态驱动控制专用芯片，显示模式是十段×八位，内部集成有MCU 数字接口、数据锁存器、LED 高压驱动、键盘扫描等功能，其外围电路图如图5所示。

图1是本实用新型一实施例的原理图，图2是本实用新型一实施例的结构框图。参考图1和图2，本实施例的具体原理如下，单片机的五个I/O作为输出，分别用来控制芯片TM1638的时钟（CLK）、数据（DATA）以及芯片74HC595的移位时钟（SHCP）、锁存时钟（STCP）和串行数据（DS）。通过芯片74HC595的并行数据输出来控制芯片TM1638的片选（CS），通过芯片74HC595的引脚Q7~实现级联，74HC595的八个并行数据输出端口分别连接八个TM1638的片选端口，芯片74HC595的串行级联可以实现大量TM1638的分时片选控制。通过分时片选控制把数据分时送入TM1638芯片中，进而使TM1638单独驱动数码管显示，互不干扰，此时单片机可置于低功耗待机模式。

一工厂生产线信息显示系统包括实时时钟、按键、单片机、数码管动态驱动电路和上位机。显示数码管共216个，生产管理看板上显示有当前时间、排产台数、节拍分钟、走线次数、差异分钟、下线台数、差异台数、计划走线时间和实际走线时间。系统计划走线时间和实际走线时间显示选用的是共阴极时钟数码管，根据数码管数量选用4片74HC595，27片TM1638。上位机通过485总线传送数据到单片机，单片机通过I/O引脚P1.0~P1.4发送指令及数据到74HC595和TM1638后置于低功耗模式，TM1638驱动数码管进行显示。