簡單設計了一個單片機驅動數碼管的電路，該設計中只使用了4位數碼管，占用了單片機3個IO口，如果驅動芯片全用滿可以驅動8位數碼管。僅供初學者分享學習。

1. 數碼管顯示設計

本設計使用了一個4位的數碼管，為共陽型，為了節省單片機的IO口，使用了兩片74HC595作為數碼管的驅動芯片，共占用3個IO口。74HC595部分電路圖如下：

與單片機相連接的三個腳分別為：HC_DAT,HC_RCK,HC_CLK。兩片595采用級聯方式，即U2的第9腳接到U3的第14引腳。

2. 74HC595簡介

74HC595是8位的移位寄存器，串入并出，并具有鎖存功能，被廣泛的用于數碼管、點陣的驅動電路中。其管腳介紹如下：

15：數據輸出A-接數碼管數據A段；

1：數據輸出B-接數碼管數據B段；

2：數據輸出C-接數碼管數據C段；

3：數據輸出D-接數碼管數據D段；

4：數據輸出E-接數碼管數據E段；

5：數據輸出F-接數碼管數據F段；

6：數據輸出G-接數碼管數據G段；

7：數據輸出H-接數碼管數據H段；

16：電源正腳-接電源正；

8：電源負腳-接電源負；

14：數據輸入腳-接單片機管腳；

12：數據鎖存時鐘-接單片機管腳；

11：數據輸入時鐘-接單片機管腳；

13：使能輸出腳-低電平有效，接低電平；

10：數據清零-不清零，接高電平；

9：數據級聯輸出-接下一片595的數據輸入腳；

74HC595的真值表如下：

知道了74HC595的引腳定義和真值表，那該如何編程呢？下面重點來了，通過時序圖來編程。看重點！！！

3. 74HC595時序圖

我是重點！我是重點！我是重點！

通過時序可以看出：

• SCK是上升沿的時候要把數據寫入；
• RCK是上升沿的時候數據才能鎖存顯示；
• 有數據操作的過程中RESET必須是高電平；
• EN必須是低電平，595才能工作；
  
  

知道了以上4點就可以寫程序了。其中3、4條是硬件連接上的事情(也可以用單片機的IO口來連接，這樣的話可以隨時控制74HC595的工作與否情況)。寫程序主要靠1、2條。下面具體操作。

4. 程序實例

看下面一段程序：

第39行：HC595_CLK(0)的原型如下：

HC595_CLK(0)是讓CLK處于低電平，即上升沿還沒有來到；

HC595_DAT(1)就是要把寫入的數據準備好；

temp<<1是將數據移位，即一個字節分八次寫入；

HC595_CLK(1)是讓CLK處于高電平，即上升沿來了；

以上幾句解釋一下就是：

在CLK時鐘上升沿來臨之前把要寫入的數據準備好，等上升沿來了就把準備好的數據寫入。這就是對時序圖的解釋。

記住，這僅僅是把數據寫入到了74HC595中，但是還沒有讓74HC595鎖存，即沒有讓數據顯示出來，如果讓數據顯示的話，必須要給RCK一個上升沿(即時序圖中的第2條)，操作如下：

單片機執行完這個程序后，數據才會在數碼管上顯示出來。

這一節內容的難度較大，主要是因為時序圖這個東西是很模糊的一個內容，大家可以慢慢理解體會。