實(shí)驗(yàn)四 數(shù)碼管顯示

1、實(shí)驗(yàn)四 數(shù)碼管顯示1. 驅(qū)動(dòng)原理數(shù)碼管由7個(gè)發(fā)光二極管組成, 行成一個(gè)日字形, 它門(mén)可以共陰極, 也可以共陽(yáng)極. 通過(guò)解碼電路得到的數(shù)碼接通相應(yīng)的發(fā)光二極而形成相應(yīng)的字, 這就是它的工作原理.基本的半導(dǎo)體數(shù)碼管是由7個(gè)條狀的發(fā)光二極管（LED ）按圖1所示排列而成的，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字"09" 及少量字符的顯示。另外為了顯示小數(shù)點(diǎn)，增加了1個(gè)點(diǎn)狀的發(fā)光二極管，因此數(shù)碼管就由8個(gè)LED 組成，我們分別把這些發(fā)光二極管命名為 "a,b,c,d,e,f,g,dp"，排列順序如下圖1。 圖1： 數(shù)碼管引腳圖及外形圖2. 數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)及分類特別提示：注意段碼和位碼的概念；

2、會(huì)找出不同接法的段碼分析方法。 數(shù)碼管按各發(fā)光二極管電極的連接方式分為共陽(yáng)數(shù)碼管和共陰數(shù)碼管兩種共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM 接到地線GND 上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管內(nèi)部連接如圖3所示。共陽(yáng)數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極(COM的數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM 接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陽(yáng)數(shù)碼管內(nèi)部連接如圖2所

3、示。 圖2：共陽(yáng)數(shù)碼管內(nèi)部連接圖 圖3：共陰數(shù)碼管內(nèi)部連接圖 二、多位數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方法靜態(tài)法 靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD 碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×840根I/O端口來(lái)驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O端口才32個(gè)呢：），實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。送數(shù)后可保持。動(dòng)態(tài)掃描法 動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一

4、，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp" 的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開(kāi)，該位就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM 端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為12ms ，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡

5、管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。注意：需要不停送數(shù)。實(shí)驗(yàn)任務(wù)一：靜態(tài)掃描顯示在數(shù)碼管上循環(huán)顯示0000至9999。打開(kāi)鎖存器74HC573鎖存端，使數(shù)碼管和P0口直通，向P0口送段碼，打開(kāi)數(shù)碼管位選。注意：若P0口只需要用數(shù)碼管功能，則鎖存器573可以為直通方式若P0口需要數(shù)碼管和其它器件復(fù)用, 則需要用上573的鎖存功能（1）硬件的連接圖 （2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?學(xué)會(huì)對(duì)數(shù)碼管靜態(tài)顯示操作（3）實(shí)驗(yàn)步驟 分析設(shè)計(jì)內(nèi)容，設(shè)計(jì)軟硬件設(shè)計(jì)方法 編寫(xiě)C 語(yǔ)言代碼

6、編譯代碼 下載可執(zhí)行文件 硬件調(diào)試 觀察現(xiàn)象 （4）程序源碼：/*頭文件*/#include"regx52.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code dispcode=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; /09共陰顯示子碼sbit LOCK=P10; /定義鎖存端sbit D1=P11; /數(shù)碼管位選 第一位sbit D2=P12; /數(shù)碼管位選 第二位sbit D3=P13; /數(shù)碼管位選 第三位sbit D4=P14;

7、 /數(shù)碼管位選 第四位/*毫秒級(jí)延時(shí)函數(shù) */void delayms(uint msuchar b;while(ms-for(b=0;b<125;b+;/*主函數(shù) */void main(uint i;LOCK=1; /高電平通，低電平鎖 /此程序因?yàn)椴粡?fù)用端口, 所以讓它全通 D1=0; /依次打開(kāi)全部數(shù)碼管位選D2=0;D3=0;D4=0;while(1for(i=0;i<9;i+P0=dispcodei; /向P0口送段碼delayms(1000; /延時(shí)1S（6）現(xiàn)象數(shù)碼管循環(huán)顯示00009999。（7）擴(kuò)展任務(wù)設(shè)計(jì)09自減器用數(shù)碼管靜態(tài)顯示。實(shí)驗(yàn)任務(wù)二：動(dòng)態(tài)掃描顯示分別

8、在各位上，顯示7、6、5、4四個(gè)數(shù)，然后依次關(guān)閉顯示，如此反復(fù)。（1）硬件的連接圖（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)對(duì)數(shù)碼管的基本操作（3）程序設(shè)計(jì)內(nèi)容 打開(kāi)鎖存器 74HC573 鎖存端，使數(shù)碼管和 P0 口直通，向 P0 口送段碼，依 次打開(kāi)數(shù)碼管位選，延時(shí) 1S 再依次關(guān)閉位選，如此往復(fù)循環(huán)。 注：若 P0 口只需要用數(shù)碼管功能，則鎖存器 573 可以為直通方式；若 P0 口需 要數(shù)碼管和其它器件復(fù)用，則需要用上 573 的鎖存功能 （4）程序流程圖： （5）程序源碼： /*頭文件 */ #include"regx52.h" #define uchar unsigned char

9、#define uint unsigned int uchar code dispcode=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; /09 共陰顯示子碼 sbit LOCK=P10; sbit D1=P11; sbit D2=P12; sbit D3=P13; sbit D4=P14; /定義鎖存端 /數(shù)碼管位選 第一位 /數(shù)碼管位選 第二位 /數(shù)碼管位選 第三位 /數(shù)碼管位選 第四位 /*毫秒級(jí)延時(shí)函數(shù) */ void delayms(uint ms uchar b; while(ms- for(b=0;b<125;b+;

10、 /*主函數(shù)*/ void main( LOCK=1; /高電平通，低電平鎖 /此程序因?yàn)椴粡?fù)用端口,所以讓它全通 while(1 D1=0; /依次打開(kāi)全部位選 P0=dispcode8; /把數(shù)組的第八位（7）取出來(lái)賦給 P0 delayms(1000; D1=1; delayms(1000; D2=0; P0=dispcode7; delayms(1000; D2=1; delayms(1000; D3=0; P0=dispcode6; delayms(1000; D3=1; delayms(1000; D4=0; P0=dispcode5; delayms(1000; D4=1; de

11、layms(1000; /把數(shù)組的第七位（6）取出來(lái)賦給 P0 /把數(shù)組的第六位（5）取出來(lái)賦給 P0 /把數(shù)組的第五位（4）取出來(lái)賦給 P0 （6）現(xiàn)象 DI 顯示 7 延時(shí) 1s，關(guān)閉延時(shí) 1s；D2 顯示 6 延時(shí) 1s，關(guān)閉延時(shí) 1s；D3 顯示 5 延時(shí) 1s，關(guān)閉延時(shí) 1s；D4 顯示 4 延時(shí) 1s，關(guān)閉延時(shí) 1s； （7）擴(kuò)展任務(wù) 拉布顯示 8765->7654->6543->5432->4321->3210->2108 如此循環(huán)。 實(shí)驗(yàn)任務(wù)三：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描使用進(jìn)階 09999 自加器，滿 9999 清 0 重新計(jì)數(shù)。 （1）硬件連接圖 如

12、上 （2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)對(duì)數(shù)碼管的更進(jìn)一步的控制 （3）程序設(shè)計(jì)內(nèi)容 本實(shí)驗(yàn)使用了定時(shí)器 0 中斷完成 4 位數(shù)碼管的顯示。 注意：若 P0 口只需要用數(shù)碼管功能，則鎖存器 573 可以為直通方式；若 P0 口 需要數(shù)碼管和其它器件復(fù)用，則需要用上 573 的鎖存功能。 （4）實(shí)驗(yàn)步驟 l 分析設(shè)計(jì)內(nèi)容，設(shè)計(jì)軟硬件設(shè)計(jì)方法 l 編寫(xiě) C 語(yǔ)言代碼 l 編譯代碼 l 下載可執(zhí)行文件 l 硬件調(diào)試 l 觀察現(xiàn)象 （5）程序源碼： /*頭文件*/ #include"regx52.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigne

13、d int uchar code dispcode=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; /09 共陰顯示子碼 uchar code dispbit=0xfd,0xfb,0xf7,0xef; /數(shù)碼管位選碼，低電平為選通，分別是 P11， P12，P13，P14 uchar dispbuf=" " uint num=0; /計(jì)數(shù)變量 uchar cont=0; /顯示偏移量 uchar i=0; /計(jì)時(shí)變量 sbit LOCK=P10; /定義鎖存端 /*毫秒級(jí)延時(shí)函數(shù)*/ void delayms(uint

14、 ms uchar b; while(ms- for(b=0;b<125;b+; /*主函數(shù)*/ void main( LOCK=0; /數(shù)碼管直通 IE=0X82; /EA=1 ET0=1 打開(kāi)總中斷 打開(kāi)定時(shí)器 0 中斷 TMOD=0X01; /T0 方式 2 8 位定時(shí)器自動(dòng)重裝 TL0=(65536-5000%256; /定時(shí) 5MS TH0=(65536-5000/256; TR0=1; /啟動(dòng)定時(shí)器 T0 while(1 /大循環(huán) num+; /計(jì)數(shù)變量自增 if(num=10000 /滿 10000 清 0（數(shù)碼管最大顯示 9999） num=0; dispbuf3=num

15、/1000%10; /分離千位，放緩沖區(qū) dispbuf dispbuf2=num/100%10; /分離百位 dispbuf1=num/10%10; /分離十位 dispbuf0=num/1%10; delayms(50; /分離個(gè)位 /延時(shí) 50MS（時(shí)間自定） /*定時(shí)器 0 的中斷服務(wù)程序*/ /利用中斷服務(wù)函數(shù)，完成 4 位數(shù)碼管的顯示 void timetodisplay( interrupt 1/定時(shí)器 T0 TL0=(65536-5000%256; /定時(shí) 5MS TH0=(65536-5000/256; P0=dispcodedispbufcont; /根據(jù)顯示偏移量 cont,將數(shù)組