74HC595-串入/串并出带锁存的移位寄存器，实在是灰常magic，用它来驱动8段数码管太方便了！除了静态驱动可无限串联的一位数码管，它还能用来动态驱动4位段选数码管，而且由于串入/串并出和锁存特性，动态驱动也能够不闪烁显示并无限串联。
原理图
（两个74HC595分别做段选和段显，数码管为0.56寸4位共阳SR410561N）
PCB板
需不需要使用三极管？
74HC595的IO输出电流推荐为20mA，而数码管的限流电阻为1K欧姆时大概工作电流为10mA左右，因此使用74HC595的IO作为段选，提供数码管的阳极电流，不用再增加三极管了。74HC595的总电流不能超过70mA，所以这里只使用它驱动4个段选信号。（好吧，由于动态显示是扫描的，每一时刻只点亮一个，所以驱动8个段选信号是没有问题的，74HC595的资源就全部利用了）
程序设计
动态驱动4位段选数码管的原理是，每个小间隔，使能一个段选信号，点亮它对应的段显。循环使能这4个段选信号，由于人的视觉停留，看起来就好像是同时点亮的。所以程序设计的时候，就需要每个小间隔对它操作一次，在主函数或者定时器中断里面都可以。
调试这个小模块的时候，我遇到了两个问题：第一，显示有闪烁；第二，没用到的段会轻微点亮。
第一个问题解决的很快，闪烁是因为显示速度太慢，提高显示速度就可以；第二个问题是因为我的初版程序里面，每移位8bit就锁存一次，因此段选信号会在瞬间作为段显信号，所以明明不该亮起来的段会看起来微微亮，解决方法是段选和段显信号都发送完成之后再锁存。
/*************************************************
驱动4位段选数码管的方法：
HC595_single_4BIT的功能是，将段显信号byte发送，然后使能第byte_position个的段选信号；
发送完毕之后更新锁存（而不是每个for分别更新），实际显示的效果非常漂亮；
当多个这样的模块串联时，会发现它们都会显示“3210”；
get_square的功能是，计算2的3-byte_position次幂，并存放在byte_position_t中。
**************************************************/
void HC595_single_4BIT(int8_t byte, int8_t byte_position)
{
int8_t i = 0, j = 0;
uint32_t byte_position_t = 0;
get_square(2, 3 - byte_position, &byte_position_t);
for (i = 0; i < 8; i++) {
if (byte & 0x80)
HC595_DAT_H_4BIT();
else
HC595_DAT_L_4BIT();
HC595_SCK_L_4BIT();
HC595_SCK_H_4BIT();
byte = byte << 1;
}
for (i = 0; i < 8; i++) {
if (byte_position_t & 0x80)
HC595_DAT_H_4BIT();
else
HC595_DAT_L_4BIT();
HC595_SCK_L_4BIT();
HC595_SCK_H_4BIT();
byte_position_t = byte_position_t << 1;
}
HC595_RCK_L_4BIT();
HC595_RCK_H_4BIT();
}
int main (void)
{
/*
functions();
*/
while (1) {
HC595_single_4BIT(LGBH38_HC595_DEC_4BIT[0], 0);Delay100Us_xt2_8MHz(1);
HC595_single_4BIT(LGBH38_HC595_DEC_4BIT[1], 1);Delay100Us_xt2_8MHz(1);
HC595_single_4BIT(LGBH38_HC595_DEC_4BIT[2], 2);Delay100Us_xt2_8MHz(1);
HC595_single_4BIT(LGBH38_HC595_DEC_4BIT[3], 3);Delay100Us_xt2_8MHz(1);
}
return 0;
}
/*************************************************
驱动多个4位段选数码管的方法一：
由于74HC595的串入/串并出特性，这个模块可以无限串联使用，但是使用上面的程序，没有办法单独点亮后级，因为后级的数据始终是前级推出来的，而前级始终处在4位段选的循环中。
所以程序需要做一些修改，使得在每个小间隔里面，能够对后级单独操作。
基本原理是，假如有len个模块串联使用，先将要显示的len_position之前的熄灭，然后发送byte和byte_position，再将len_position之后的熄灭；完成之后更新锁存器。
虽然它可以单独对任何段选和段显进行操作，但是随着串联个数的增加，亮度也会降低。
**************************************************/
void HC595_multi_4BIT(int8_t len, int8_t len_position, int8_t byte, int8_t byte_position)
{
int8_t i = 0, j = 0;
uint32_t byte_position_t = 0;
get_square(2, 3 - byte_position, &byte_position_t);
for (j = 0; j < len - len_position - 1; j++) {
HC595_DAT_H_4BIT();
for (i = 0; i < 8; i++) {
HC595_SCK_L_4BIT();
HC595_SCK_H_4BIT();
}
HC595_DAT_L_4BIT();
for (i = 0; i < 8; i++) {
HC595_SCK_L_4BIT();
HC595_SCK_H_4BIT();
}
}
for (i = 0; i < 8; i++) {
if (byte & 0x80)
HC595_DAT_H_4BIT();
else
HC595_DAT_L_4BIT();
HC595_SCK_L_4BIT();
HC595_SCK_H_4BIT();
byte = byte << 1;
}
for (i = 0; i < 8; i++) {
if (byte_position_t & 0x80)
HC595_DAT_H_4BIT();
else
HC595_DAT_L_4BIT();
HC595_SCK_L_4BIT();
HC595_SCK_H_4BIT();
byte_position_t = byte_position_t << 1;
}
for (j = 0; j < len_position; j++) {
HC595_DAT_H_4BIT();
for (i = 0; i < 8; i++) {
HC595_SCK_L_4BIT();
HC595_SCK_H_4BIT();
}
HC595_DAT_L_4BIT();
for (i = 0; i < 8; i++) {
HC595_SCK_L_4BIT();
HC595_SCK_H_4BIT();
}
}
HC595_RCK_L_4BIT();
HC595_RCK_H_4BIT();
}
int main (void)
{
/*
functions();
*/
while (1) { /*****会显示 76543210 *********/
HC595_multi_4BIT(2, 0, LGBH38_HC595_DEC_4BIT[0], 0);Delay100Us_xt2_8MHz(1);
HC595_multi_4BIT(2, 0, LGBH38_HC595_DEC_4BIT[1], 1);Delay100Us_xt2_8MHz(1);
HC595_multi_4BIT(2, 0, LGBH38_HC595_DEC_4BIT[2], 2);Delay100Us_xt2_8MHz(1);
HC595_multi_4BIT(2, 0, LGBH38_HC595_DEC_4BIT[3], 3);Delay100Us_xt2_8MHz(1);
HC595_multi_4BIT(2, 1, LGBH38_HC595_DEC_4BIT[4], 0);Delay100Us_xt2_8MHz(1);
HC595_multi_4BIT(2, 1, LGBH38_HC595_DEC_4BIT[5], 1);Delay100Us_xt2_8MHz(1);
HC595_multi_4BIT(2, 1, LGBH38_HC595_DEC_4BIT[6], 2);Delay100Us_xt2_8MHz(1);
HC595_multi_4BIT(2, 1, LGBH38_HC595_DEC_4BIT[7], 3);Delay100Us_xt2_8MHz(1);
}
return 0;
}
/*************************************************
驱动多个4位段选数码管的方法二：
动态驱动，每个小间隔只能使能其中一个段选，上面的程序是假如有12个段选，就在12个小间隔里面循环使能，优点是可以单独操作任何一段，缺点是亮度会降低。
其实可以仍然使用4个小间隔，在每个小间隔里面，发送bytex段显信号，使能所有串联模块的第byte_position个段选。
因为后级串联的模块个数不确定，所以使用变参函数会方便一些。
**************************************************/
void HC595_multi_dis_4BIT(int8_t len, int8_t byte_position, int8_t byte_h, ...)
{
int8_t i = 0, j = 0, bytex = 0;
uint32_t byte_position_t = 0, byte_position_save = 0;
get_square(2, 3 - byte_position, &byte_position_save);
char *p = (char *)&byte_h;
for (j = 0; j < len; j++) {
bytex = *((int *)p);
p += sizeof(int);
for (i = 0; i < 8; i++) {
if (bytex & 0x80)
HC595_DAT_H_4BIT();
else
HC595_DAT_L_4BIT();
HC595_SCK_L_4BIT();
HC595_SCK_H_4BIT();
bytex = bytex << 1;
}
byte_position_t = byte_position_save;
for (i = 0; i < 8; i++) {
if (byte_position_t & 0x80)
HC595_DAT_H_4BIT();
else
HC595_DAT_L_4BIT();
HC595_SCK_L_4BIT();
HC595_SCK_H_4BIT();
byte_position_t = byte_position_t << 1;
}
}
HC595_RCK_L_4BIT();
HC595_RCK_H_4BIT();
}
int main (void)
{
/*
functions();
*/
while (1) { /******会显示 222211110000 ***********/
HC595_multi_dis_4BIT(3, 0, LGBH38_HC595_DEC_4BIT[2], LGBH38_HC595_DEC_4BIT[1],
LGBH38_HC595_DEC_4BIT[0]);
DelayMs_xt2_8MHz(1);
HC595_multi_dis_4BIT(3, 1, LGBH38_HC595_DEC_4BIT[2], LGBH38_HC595_DEC_4BIT[1],
LGBH38_HC595_DEC_4BIT[0]);
DelayMs_xt2_8MHz(1);
HC595_multi_dis_4BIT(3, 2, LGBH38_HC595_DEC_4BIT[2], LGBH38_HC595_DEC_4BIT[1],
LGBH38_HC595_DEC_4BIT[0]);
DelayMs_xt2_8MHz(1);
HC595_multi_dis_4BIT(3, 3, LGBH38_HC595_DEC_4BIT[2], LGBH38_HC595_DEC_4BIT[1],
LGBH38_HC595_DEC_4BIT[0]);
DelayMs_xt2_8MHz(1);
}
return 0;
}
最后，趁着某xx的单反相机还在这里，留一张渣图：
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