在串口扩展中最常用的就是基于串口的LED数码管显示电路。在单片机应用系统中,LED数码管的显示常用两种方法:静态显示和动态扫描显示。所谓静态显示,就是每一个显示器都要占用单独的具有锁存功能的I/O接口用于笔划段字形代码。这样单片机只要把要显示的字形代码发送到接口电路,就不用管它了,直到要显示新的数据时,再发送新的字形码,因此,使用这种方法单片机中CPU的开销小。可以提供单独锁存的I/O接口电路很多,常用的就是通过串口外接串并转换器74LS164,扩展并行的I/O口。需要几个数码管就扩展几个并行接口,数码管直接接在74LS164的输出脚上,单片机通过串口将要显示数据的字形码逐一的串行移出至74LS164的输出脚上数码管就可以显示相应的数字。
如图3所示:
1. 硬件设计
单片机AT89C2051的串口外接1片74LS164作为LED显示器的静态显示接口,把AT89C2051的RXD作为数据输出线,TXD作为移位时钟脉冲。Q0-Q7(第3—6和10—13引脚)并行输出端分别接LED显示器的DP---A各段对应的引脚上。图中采用的是共阴极数码管,因而各数码管的公共极接电源GND,要显示某字段则相应的移位寄存器74LS164的输出线必须是高电平。P1口接8个按键,分别编号为KEY1--KEY8。当某个按键按下时。某个数就显示在数码管上。
2. 软件设计
软件设计流程图如图4所示。图(a)为主程序流程图,图(b)为显示子程序流程图。
开机时,初始化数码管,通过串口将“0”的字形码输出使数码管显示“O”。然后判断P1口是否有键按下,如果没键按下继续判断。
当确认有键按下后单片机将P1口的值赋给累加器A,由于按键没被按下时是低电平,被按下后为高电平因此判断A中哪一位为高电平就能得出哪个按键被按下。将此按键的编号读入显示缓冲区65H中,然后调用显示子程序将按键编码显示在数码管上。这样程序就完成了一次的执行过程。