第七講 數(shù)碼管顯示

1、第七講 數(shù)碼管顯示電子信息學(xué)院電子技術(shù)教研室一、顯示器及其接口一、顯示器及其接口 單片機(jī)系統(tǒng)中常用的顯示器有： 發(fā)光二極管LED(Light Emitting Diode)顯示器、液晶LCD(Liquid Crystal Display)顯示器、CRT顯示器等。LED、LCD顯示器有兩種顯示結(jié)構(gòu)：段顯示（7段、米字型等）和點(diǎn)陣顯示（58、88點(diǎn)陣等）。 LED數(shù)碼管簡(jiǎn)介數(shù)碼管簡(jiǎn)介1) 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)數(shù)碼管由8個(gè)發(fā)光二極管(以下簡(jiǎn)稱字段)構(gòu)成，通過(guò)不同的組合可顯示數(shù)字09、字符AF、H、L、P、R、U、Y、符號(hào)“”及小數(shù)點(diǎn)“”。數(shù)碼管的外型結(jié)構(gòu)如圖所示。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽(yáng)極兩種結(jié)構(gòu)，分別如圖所

2、示。abcdegGNDfdpGNDabcefgddpabcdefgdpdpgfedcba5V（a）（b）共陰極共陽(yáng)極2) 數(shù)碼管工作原理共陽(yáng)極數(shù)碼管的8個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極(二極管正端)連接在一起，通常接高電平(一般接電源)，其它管腳接段驅(qū)動(dòng)電路輸出端。當(dāng)某段驅(qū)動(dòng)電路的輸出端為低電平時(shí)，該端所連接的字段導(dǎo)通并點(diǎn)亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。此時(shí)，要求段驅(qū)動(dòng)電路能吸收額定的段導(dǎo)通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來(lái)確定相應(yīng)的限流電阻。共陰極數(shù)碼管的8個(gè)發(fā)光二極管的陰極(二極管負(fù)端)連接在一起，通常接低電平(一般接地)，其它管腳接段驅(qū)動(dòng)電路輸出端。當(dāng)某段驅(qū)動(dòng)電路的輸出端為高電

3、平時(shí)，該端所連接的字段導(dǎo)通并點(diǎn)亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。此時(shí)，要求段驅(qū)動(dòng)電路能提供額定的段導(dǎo)通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來(lái)確定相應(yīng)的限流電阻。3) 數(shù)碼管字型編碼要使數(shù)碼管顯示出相應(yīng)的數(shù)字或字符，必須使段數(shù)據(jù)口輸出相應(yīng)的字型編碼。對(duì)照下圖，字型碼各位定義如下：數(shù)據(jù)線：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0I/O口線：P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0LED段： dp g f e d c b a 數(shù)據(jù)線D0與a字段對(duì)應(yīng)，D1字段與b字段對(duì)應(yīng)，依此類推。如使用共陽(yáng)極數(shù)碼管，則數(shù)據(jù)為0表示對(duì)應(yīng)字段亮，數(shù)據(jù)為1表示

4、對(duì)應(yīng)字段暗；如使用共陰極數(shù)碼管，則相反。表：表： 數(shù)碼管字型編碼表數(shù)碼管字型編碼表共 陽(yáng) 極 共 陰 極 顯示字符 字形 dp g f e d c b a 字型碼 dp g f e d c b a 字形碼 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 C0H 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 F9H 0 0 0 0 0 1 1 0 06H 2 2 1 0 1 0 0 1 0 0 A4H 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH 3 3 1 0 1 1 0 0 0 0 B0H 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH 4 4 1 0 0 1 1 0 0 1 9

5、9H 0 1 1 0 0 1 1 0 66H 5 5 1 0 0 1 0 0 1 0 92H 0 1 1 0 1 1 0 1 6DH 6 6 1 0 0 0 0 0 1 0 82H 0 1 1 1 1 1 0 1 7DH 7 7 1 1 1 1 1 0 0 0 F8H 0 0 0 0 0 1 1 1 07H 8 8 1 0 0 0 0 0 0 0 80H 0 1 1 1 1 1 1 1 7FH 9 9 1 0 0 1 0 0 0 0 90H 0 1 1 0 1 1 1 1 6FH A A 1 0 0 0 1 0 0 0 88H 0 1 1 1 0 1 1 1 77H B B 1 0 0 0 0

6、 0 1 1 83H 0 1 1 1 1 1 0 0 7CH C C 1 1 0 0 0 1 1 0 C6H 0 0 1 1 1 0 0 1 39H D D 1 0 1 0 0 0 0 1 A1H 0 1 0 1 1 1 1 0 5EH E E 1 0 0 0 0 1 1 0 86H 0 1 1 1 1 0 0 1 79H F F 1 0 0 0 1 1 1 0 8EH 0 1 1 1 0 0 0 1 71H H H 1 0 0 0 1 0 0 1 89H 0 1 1 1 0 1 1 0 76H L L 1 1 0 0 0 1 1 1 C7H 0 0 1 1 1 0 0 0 38H P P 1

7、 0 0 0 1 1 0 0 8CH 0 1 1 1 0 0 1 1 73H R R 1 1 0 0 1 1 1 0 CEH 0 0 1 1 0 0 0 1 31H U U 1 1 0 0 0 0 0 1 C1H 0 0 1 1 1 1 1 0 3EH Y Y 1 0 0 1 0 0 0 1 91H 0 1 1 0 1 1 1 0 6EH 1 0 1 1 1 1 1 1 BFH 0 1 0 0 0 0 0 0 40H . . 0 1 1 1 1 1 1 1 7FH 1 0 0 0 0 0 0 0 80H 熄滅 滅 1 1 1 1 1 1 1 1 FFH 0 0 0 0 0 0 0 0 00H

8、LED顯示器工作方式有兩種：靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式。 1、靜態(tài)顯示接口、靜態(tài)顯示接口從下圖可以看出，靜態(tài)顯示方式的特點(diǎn)是各位數(shù)碼管相互獨(dú)立，公共端恒定接地(共陰極)或接正電源(共陽(yáng)極)。每個(gè)數(shù)碼管的8個(gè)字段分別與一個(gè)8位I/O口地址相連，I/O口只要有段碼輸出，相應(yīng)字符即顯示出來(lái)并保持不變，直到I/O口輸出新的段碼。采用靜態(tài)顯示方式時(shí)，用較小的電流即可獲得較高的亮度，且占用CPU時(shí)間少，編程簡(jiǎn)單，顯示便于監(jiān)測(cè)和控制，但其占用的口線多，硬件電路復(fù)雜，成本高，只適用于顯示位數(shù)較少的場(chǎng)合。二、二、 LED數(shù)碼顯示方式及電路數(shù)碼顯示方式及電路 圖： 兩位的LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示示意圖XTAL218X

9、TAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A142

10、7U1AT89C51C122pFC222pFC310uFX112MR110k234567891RP1RESPACK-8例1：用一只共陰極的單只數(shù)碼管循環(huán)顯示0，1，2，3，9。源程序：#include#defined uchar unsigned char#defined uint unsigned int/09的數(shù)碼管段碼，最后一個(gè)為關(guān)閉uchar code DSY_CODE=0 x3F, 0 x06, 0 x5B, 0 x4F, 0 x66, 0 x6D, 0 x7D, 0 x07, 0 x7F, 0 x6F,0 x00；void DelayMS（uint x) uchar i; whil

11、e(x-) for(i=0; i120; i+);void main ( ) uchar i=0; P0=0 x00; while(1) P0=DSY_CODEi； i=(i+1)%10; DelayMS(180); 2、動(dòng)態(tài)顯示 當(dāng)需要顯示的位數(shù)較多時(shí)，為了節(jié)省硬件接口，往往采用動(dòng)態(tài)顯示的方式。動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。選亮數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺(jué)暫留作用，使人的感覺(jué)好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。動(dòng)態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時(shí)應(yīng)略小

12、于靜態(tài)顯示電路中的。 動(dòng)態(tài)顯示是指一位一位地輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管，這種逐位點(diǎn)亮顯示器的方式稱為位掃描位掃描。通常，各位數(shù)碼管的段選線相應(yīng)并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位的I/O口控制；各位的位選線(公共陰極或公共陽(yáng)極)由另外的I/O口線控制。以動(dòng)態(tài)方式顯示時(shí)，各數(shù)碼管分時(shí)輪流選通各數(shù)碼管分時(shí)輪流選通。要使其穩(wěn)定顯示，必須采用掃描方式，即在某一時(shí)刻只選通一位數(shù)碼管，并送出相應(yīng)的段碼，在另一時(shí)刻選通另一位數(shù)碼管，并送出相應(yīng)的段碼。依此規(guī)律循環(huán)，即可使各位數(shù)碼管顯示將要顯示的字符，雖然這些字符是在不同的時(shí)刻分別顯示的，但由于人眼存在視覺(jué)暫留效應(yīng)，因此只要每位顯示間隔足夠短就可以給人以同時(shí)顯示的感覺(jué)。ALEWRR

13、DRXDTXDINT0EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10VCC40GND20U189C52PSENP10P11P12P13P14P15P16P17T0T1INT1P00P01P02P03P04P05P06P07P00P01P02P03P04P05P06P07P20P

14、21P22P23P24P25P26P27P20P21P22P23abfcgdeDPY117421105ab cd e fg3dpdpabfcgdedpabfcgdedpabfcgdedpC06C28C39C412LEDDPY 4-LED12345678161514131211109R1KP00P01P02P03P04P05P06P075V例2：用8只集成式共陽(yáng)極的數(shù)碼管在相應(yīng)位循環(huán)顯示單個(gè)數(shù)字07。例：用一只共陰極的單只數(shù)碼管循環(huán)顯示0，1，2，3，9。q2q6q3q7q8q4abcdefgdpq1q2q3q4q5q6q7q8123456785abcdefgdpq1q51234678XTAL2

15、18XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A

16、1427U1AT89C51C122pFC222pFC310uFX112MR110kQ1NPNQ2NPNQ3NPNQ4NPNQ5NPNQ6NPNQ7NPNQ8NPNSEVEN-SEG7SEG-MPX8-CA-BLUE12345678161514131211109RN1220源程序：#include#include#defined uchar unsigned char#defined uint unsigned int/07的數(shù)碼管段碼uchar code DSY_CODE=0 xC0, 0 xF9, 0 xA4, 0 xB0, 0 x99, 0 x92, 0 x82, 0 xF8, 0 x80

17、, 0 x90；void DelayMS（uint x) uchar i; while(x-) for(i=0; i120; i+);void main ( ) uchar i，k=0 x80; while(1) for(i=0;i8;i+) P2=0 xFF; /關(guān)閉顯示 k=_crol_(k,1); P0=DSY_CODEi; /發(fā)送數(shù)字段碼 P2=k; /發(fā)送數(shù)碼管位碼，打開(kāi)對(duì)應(yīng)數(shù)碼管 DelayMS(300); 例3：用8只集成式共陽(yáng)極的數(shù)碼管在相應(yīng)位同時(shí)顯示單個(gè)數(shù)字07。源程序：#include#include#defined uchar unsigned char#defined

18、uint unsigned int/07的數(shù)碼管段碼uchar code DSY_CODE=0 xC0, 0 xF9, 0 xA4, 0 xB0, 0 x99, 0 x92, 0 x82, 0 xF8, 0 x80, 0 x90；void DelayMS（uint x) uchar i; while(x-) for(i=0; i120; i+);void main ( ) uchar k，m=0 x80; P0=0 xFF; P2=0 x00; while(1) for(k=0;k 可尋址片內(nèi)rambdata - 可位尋址的片內(nèi)ramidata - 可尋址片內(nèi)ram，允許訪問(wèn)全部?jī)?nèi)部rampdata - 分頁(yè)尋址片外ram (MOVX R0) (256 BYTE/頁(yè))x