本项目设计主要包括3个部分：一是单片机最小系统；二是4位数码管静态显示；三是4位数码管动态显示。选用AT89C51单片机，8个共阳数码管，5片74HC164芯片。4位静态显示的数码管标记为LED1～LED4，上电后依次显示数字1～4。4位动态显示的数码管标记为LED5～LED8，上电后依次显示数字5～8。第一部分是单片机最小系统，主要包括复位电路和晶振电路，如图4-5所示。
图4-5 单片机最小系统
第二部分是4位数码管静态显示。其电路的基本连接原理如图4-6所示，4个共阳极数码管依次排列，分别命名为LED1～LED4，其电源端都与系统电源相连。每个数码管对应一块74HC164串入并出转换芯片。数码管的字段引脚a～dp，分别与74HC164芯片的QA～QH引脚相连。本部分的串行数据发送由单片机串口在工作方式0下实现，第一块74HC164的A、B引脚连接在一起，命名为DAT1，作为串行数据输入端，与单片机引脚P3.0（RXD）相连，第二块74HC164的A、B引脚连在第一块的QH引脚上，第三块和第四块74HC164的A、B引脚都与上一块的QH引脚相连。4块74HC164的CLK脉冲引脚连在一起，命名为CLK1，与单片机引脚P3.1（TXD）相连。4块74HC164的CLR复位引脚连在一起，命名为CLR1，与单片机引脚P3.2相连。工作时，数据从DAT1串行进入，依次从第一块74HC164的QA引脚移动到第四块74HC164的QH引脚。
图4-6 静态显示连接图
图4-7 静态显示电路图(www.xing528.com)
在实际电路中，数码管a～dp引脚与74HC164芯片QA～QH引脚之间需要接入限流电阻，如图4-7所示，本例中接入的是330Ω的电阻，在实际应用中要根据具体情况进行计算，选择相应的电阻。在74HC164芯片的电源端并联一个0.1μF的电容，起到去耦的作用。
本项目设计第三部分是4位数码管动态显示。其电路的基本连接原理图如图4-8所示，4个共阳极数码管依次排列，分别命名为LED5～LED8，每个数码管的电源端通过晶体管连接到系统电源端，4个晶体管分别由单片机P2.0、P2.1、P2.2、P2.3引脚控制。4位数码管的a～dp引脚，都对应连接到74HC164芯片的引脚QA～QH上。74HC164芯片的数据输入端A、B连在一起，命名为DAT2，连接到单片机引脚P1.0，CLK脉冲引脚命名为CLK2，连接到单片机引脚P1.1。CLR复位引脚命名为CLR2，连接到单片机引脚P1.2。
图4-8 动态显示连接图
在实际应用中，每个字段连接了限流电阻。采用的PNP型晶体管在基极连接了2kΩ的电阻。电路如图4-9所示。
图4-9 动态显示电路图
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