實(shí)驗(yàn)四 數(shù)碼管顯示

./實(shí)驗(yàn)四數(shù)碼管顯示1.驅(qū)動原理數(shù)碼管由7個發(fā)光二極管組成,行成一個日字形,它門可以共陰極,也可以共陽極.通過解碼電路得到的數(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"0～9"及少量字符的顯示。另外為了顯示小數(shù)點(diǎn),增加了1個點(diǎn)狀的發(fā)光二極管,因此數(shù)碼管就由8個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；會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)光二極管的陽極為高電平時,相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時,相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管部連接如圖3所示。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極<COM>的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(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,相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時,相應(yīng)字段就不亮。共陽數(shù)碼管部連接如圖2所示。

圖2：共陽數(shù)碼管部連接圖

圖3：共陰數(shù)碼管部連接圖二、多位數(shù)碼管的驅(qū)動方法Ａ．靜態(tài)法靜態(tài)顯示驅(qū)動：靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動,或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單,顯示亮度高,缺點(diǎn)是占用I/O端口多,如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8＝40根I/O端口來驅(qū)動,要知道一個89S51單片機(jī)可用的I/O端口才32個呢：,實(shí)際應(yīng)用時必須增加譯碼驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動,增加了硬件電路的復(fù)雜性。送數(shù)后可保持。Ｂ．動態(tài)掃描法動態(tài)顯示驅(qū)動：數(shù)碼管動態(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,動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃"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,所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼,但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形,取決于單片機(jī)對位選通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,該位就顯示出字形,沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的COM端,就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示,這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中,每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms,由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng),盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時點(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),不會有閃爍感,動態(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)康模簩W(xué)會對數(shù)碼管靜態(tài)顯示操作〔3實(shí)驗(yàn)步驟分析設(shè)計(jì)容,設(shè)計(jì)軟硬件設(shè)計(jì)方法編寫C語言代碼編譯代碼下載可執(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" #defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharcodedispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//0~9共陰顯示子碼sbitLOCK=P1^0; //定義鎖存端sbitD1=P1^1; //數(shù)碼管位選第一位sbitD2=P1^2; //數(shù)碼管位選第二位sbitD3=P1^3; //數(shù)碼管位選第三位sbitD4=P1^4; //數(shù)碼管位選第四位/*******************毫秒級延時函數(shù) *****************/voiddelayms<uintms>{ucharb; while<ms--> { for<b=0;b<125;b++>; }}/***********************主函數(shù) *****************/voidmain<>{ uinti; 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; //依次打開全部數(shù)碼管位選 D2=0; D3=0; D4=0; while<1> { for<i=0;i<9;i++> { P0=dispcode[i]; //向P0口送段碼 delayms<1000>; //延時1S } }}〔6現(xiàn)象 數(shù)碼管循環(huán)顯示0000~9999?！?擴(kuò)展任務(wù)設(shè)計(jì)0~9自減器用數(shù)碼管靜態(tài)顯示。實(shí)驗(yàn)任務(wù)二：動態(tài)掃描顯示分別在各位上,顯示7、6、5、4四個數(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)會對數(shù)碼管的基本操作〔3程序設(shè)計(jì)容打開鎖存器74HC573鎖存端,使數(shù)碼管和P0口直通,向P0口送段碼,依次打開數(shù)碼管位選,延時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" #defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharcodedispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//0~9共陰顯示子碼sbitLOCK=P1^0; //定義鎖存端sbitD1=P1^1; //數(shù)碼管位選第一位sbitD2=P1^2; //數(shù)碼管位選第二位sbitD3=P1^3; //數(shù)碼管位選第三位sbitD4=P1^4; //數(shù)碼管位選第四位/********************毫秒級延時函數(shù) ***********************/voiddelayms<uintms>{ucharb;while<ms-->{ for<b=0;b<125;b++>; }}/*********************主函數(shù)***********************/voidmain<>{ 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; //依次打開全部位選 P0=dispcode[8]; //把數(shù)組的第八位〔7取出來賦給P0 delayms<1000>; D1=1; delayms<1000>; D2=0; P0=dispcode[7]; //把數(shù)組的第七位〔6取出來賦給P0 delayms<1000>; D2=1; delayms<1000>; D3=0; P0=dispcode[6]; //把數(shù)組的第六位〔5取出來賦給P0 delayms<1000>; D3=1; delayms<1000>; D4=0; P0=dispcode[5]; //把數(shù)組的第五位〔4取出來賦給P0 delayms<1000>; D4=1; delayms<1000>; }}〔6現(xiàn)象DI顯示7延時1s,關(guān)閉延時1s；D2顯示6延時1s,關(guān)閉延時1s；D3顯示5延時1s,關(guān)閉延時1s；D4顯示4延時1s,關(guān)閉延時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)碼管動態(tài)掃描使用進(jìn)階0~9999自加器,滿9999清0重新計(jì)數(shù)?！?硬件連接圖如上〔2實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會對數(shù)碼管的更進(jìn)一步的控制〔3程序設(shè)計(jì)容 本實(shí)驗(yàn)使用了定時器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?！?實(shí)驗(yàn)步驟分析設(shè)計(jì)容,設(shè)計(jì)軟硬件設(shè)計(jì)方法編寫C語言代碼編譯代碼下載可執(zhí)行文件硬件調(diào)試觀察現(xiàn)象〔5程序源碼：/**************************頭文件***********************/#include"regx52.h" #defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharcodedispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//0~9共陰顯示子碼ucharcodedispbit[]={0xfd,0xfb,0xf7,0xef}; //數(shù)碼管位選碼,低電平為選通,分別是P11,P12,P13,P14uchardispbuf[]={""};uintnum=0; //計(jì)數(shù)變量ucharcont=0; //顯示偏移量uchari=0; //計(jì)時變量sbitLOCK=P1^0; //定義鎖存端/************************毫秒級延時函數(shù)*****************/voiddelayms<uintms>{ ucharb; while<ms--> { for<b=0;b<125;b++>; }}/**************************主函數(shù)*****************/voidmain<>{ LOCK=0; //數(shù)碼管直通 IE=0X82; //EA=1ET0=1打開總中斷打開定時器0中斷 TMOD=0X01; //T0方式28位定時器自動重裝 TL0=<65536-5000>%256; //定時5MS TH0=<65536-5000>/256; TR0=1; //啟動定時器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; } dispbuf[3]=num/1000%10; //分離千位,放緩沖區(qū)dispbuf[] dispbuf[2]=num/100%10; //分離百位 dispbuf[1]=num/10%10; //分離十位 dispbuf[0]=num/1%10; //分離個位 delayms<50>; //延時50MS〔時間自定 }}/********************定時器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voidtimetodisplay<>interrupt1//定時器T0{ TL0=<65536-5000>%256; //定時5MSTH0=<65536-5000>/256; P0=dispcode[dispbuf[cont]