嵌入式51单片机03-数码管系列
文章目录
- 数码管
- 一、数码管基础知识
- 二、数码管系列代码
- 1. 数码管操作(单个数码管静态显示)
- (1)仿真电路图
- (2)源代码
- (3)实验结果
- 2. 数码管操作(多个数码管静态显示)
- (1)仿真电路图
- (2)源代码
- (3)实验结果
- 3. 数码管操作(单只静态数码管循环显示0-9,无开关控制)
- (1)仿真电路图
- (2)源代码
- (3)实验结果
- 4. 数码管操作(单只静态数码管循环显示0-9,k1复位,k2暂停与开始)
- (1)仿真电路图
- (2)源代码
- (3)实验结果
- 5. 数码管操作(动态数码管循环移位显示0-9)
- (1)仿真电路图
- (2)源代码
- (3)实验结果
- 6. 数码管操作(独立按键控制数码管增加与减少)
- (1)仿真电路图
- (2)源代码
- (3)实验结果
- 7. 数码管操作(数码管流水显示"20235218")
- (1)仿真电路图
- (2)源代码
- (3)实验结果
- (4)结果分析
数码管
一、数码管基础知识
数码管的工作原理:数码管内部其实就是LED灯拼接而成的,只需要在一端给高电平,而另一端给低电平就可以让数码管显示。它们分别称为数码管的位选端和段选端。
静态显示:只需要通过位选确定显示哪一位,再通过段选控制显示的数字即可。
动态显示:动态显示的特点就是将所有数码管的段选线并联在一起,由位选线控制是哪一位数码管有效。选亮数码管采用动态扫描的方式。所谓动态扫描,就是轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选,利用人眼视觉暂留效应,使人的感觉就是各位数码管同时都在显示。动态显示的亮度比静态显示要差一些,所以在选择限流电阻时应略小于静态显示电路中的。
原理图:
段选:数码管上方的
LED1
~LED8
,静态显示时只需要给赋低电平即可,动态显示时使用动态扫描的方式实现。段选通过74HC138译码器实现。位选:数码管下方的
a
,b
,c
,d
,e
,f
,g
,dp
,分别对应LCD0~LCD7,使用74HC245驱动。74HC245:双向数据缓冲器,由于单片机或CPU的数据、地址、控制总线端口都有一定的负载能力,如果负载超过负载能力,就达不到要显示的效果,因此需要驱动芯片。74HC245就是可以提高驱动能力的芯片,作用就是只需要提供一个信号,通过芯片内部的电源把驱动信号拉高,让其变为高电平,驱动数码管显示。
74HC138:起到译码的功能,就是用少的引脚控制多的引脚,来满足单片机引脚不足的一种方式,138是用三位输入控制8位输出。
二、数码管系列代码
1. 数码管操作(单个数码管静态显示)
(1)仿真电路图
(2)源代码
#include "reg52.h"sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;//段选的数字,从0~f
unsigned char smgduan[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};void main()
{ //74HC138控制端,全为0时选择最低位数码管显示LSA=0;LSB=0;LSC=0; while(1){P0=smgduan[0];}
}
(3)实验结果
2. 数码管操作(多个数码管静态显示)
(1)仿真电路图
(2)源代码
#include "reg52.h"//数码管段选端位定义
sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;//显示0~f
unsigned char smgduan[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//延时函数
void delay(unsigned int i)
{while(i--);
}//数码管显示函数
void DigDisplay()
{unsigned int i;for(i = 0;i < 8;i++){switch(i) {case(0):LSA = 0; LSB = 0; LSC = 0; P0 = smgduan[9]; break;case(1):LSA = 1; LSB = 0; LSC = 0; P0 = smgduan[1]; break;case(2):LSA = 0; LSB = 1; LSC = 0; P0 = smgduan[4]; break;case(3):LSA = 1; LSB = 1; LSC = 0; P0 = smgduan[0]; break;case(4):LSA = 0; LSB = 0; LSC = 1; P0 = smgduan[3]; break;case(5):LSA = 1; LSB = 0; LSC = 1; P0 = smgduan[2]; break;case(6):LSA = 0; LSB = 1; LSC = 1; P0 = smgduan[0]; break;case(7):LSA = 1; LSB = 1; LSC = 1; P0 = smgduan[2]; break;} delay(100); P0 = 0x00;}
}//主函数
void main()
{ while(1){ DigDisplay(); }
}
(3)实验结果
3. 数码管操作(单只静态数码管循环显示0-9,无开关控制)
(1)仿真电路图
(2)源代码
//单只静态数码管循环显示0-9
#include "AT89X51.h"int i,j,k;
int a[17] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};void delay(int n)
{for (j = n;j > 0;j--)for (k = 110;k > 0;k--);
}void main()
{P2_2 = 1;P2_3 = 1;P2_4 = 1;P0 = 0x00;while (1){for (i = 0;i < 16;i++){P0 = a[i];delay(250);}}
}
(3)实验结果
4. 数码管操作(单只静态数码管循环显示0-9,k1复位,k2暂停与开始)
(1)仿真电路图
(2)源代码
#include "reg52.h"
#include "intrins.h"//数码管段选端位定义
sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;//按键位定义
sbit k1 = P3^0;
sbit k2 = P3^1;//显示0~f
unsigned char smgduan[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
unsigned char control; //延时函数
void Delay1ms(unsigned int xms)
{unsigned char i, j;while(xms--){_nop_();i = 2;j = 199;do{while (--j);} while (--i);}
}//按键操作函数
void keyboard(void)
{int i;if(k1 == 0){Delay1ms(20);while(k1 == 0);Delay1ms(20);while (1){for (i = 0;i < 10;i++){P0 = smgduan[i];Delay1ms(350);if (k1 == 0){Delay1ms(20);while(k1 == 0);Delay1ms(20);//跳出当前for循环,就会从0开始break;}//k2按键按下的第一次进入if (k2 == 0){Delay1ms(20);while(k2 == 0);Delay1ms(20);//k2按键按下的第二次退出do{P0 = smgduan[i];Delay1ms(350);}while(k2 != 0);}}}P0 = 0x00;}
}//主函数
void main()
{//控制数码管段选LSA = 1;LSB = 1;LSC = 1;//数码管初始化P0 = 0x00;while(1){ keyboard();}
}
(3)实验结果
5. 数码管操作(动态数码管循环移位显示0-9)
(1)仿真电路图
(2)源代码
#include "AT89X51.h"int a[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//延时函数
void delay(int n)
{int i,j;for (i=n;i>0;i--)for (j=110;j>0;j--);
}//数码管显示函数
void DigDisplay()
{int i,t;for(i=0;i<8;i++){//位选,选择点亮的数码管switch(i) {case 0:P2_2=0;P2_3=0;P2_4=0; break;//显示第0位case 1:P2_2=1;P2_3=0;P2_4=0; break;//显示第1位case 2:P2_2=0;P2_3=1;P2_4=0; break;//显示第2位case 3:P2_2=1;P2_3=1;P2_4=0; break;//显示第3位case 4:P2_2=0;P2_3=0;P2_4=1; break;//显示第4位case 5:P2_2=1;P2_3=0;P2_4=1; break;//显示第5位case 6:P2_2=0;P2_3=1;P2_4=1; break;//显示第6位case 7:P2_2=1;P2_3=1;P2_4=1; break;//显示第7位}//段选for (t=0;t<10;t++){P0=a[t];delay(150);}//间隔一段时间扫描delay(50); //消隐}
}void main()
{ while(1){ DigDisplay(); }
}
(3)实验结果
6. 数码管操作(独立按键控制数码管增加与减少)
(1)仿真电路图
(2)源代码
#include<reg51.h>
#include "intrins.h"sbit key1=P3^1;
sbit key2=P3^0;
sbit ad=P2^2;
sbit bd=P2^3;
sbit cd=P2^4;unsigned int xianshi[]={0x00,0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};void delay(int n)
{unsigned int i,j;for (i=n;i>0;i--)for (j=110;j>0;j--);
}void Delay1ms(unsigned int xms)
{unsigned char i, j;while(xms--){_nop_();i = 2;j = 199;do{while (--j);} while (--i);}
}void main()
{unsigned int count=0;P0 = 0x00;while(1){ad=1;bd=1;cd=1;if (key1 == 0){Delay1ms(20);while(key1 == 0);Delay1ms(20);count++;if(count==17)count=0;P0=xianshi[count];delay(250); }if (key2 == 0){Delay1ms(20);while(key2 == 0);Delay1ms(20);if (count==0)count=15;else count--;P0=xianshi[count];delay(250); } }
}
(3)实验结果
7. 数码管操作(数码管流水显示"20235218")
(1)仿真电路图
(2)源代码
#include "AT89X51.h"
#include "intrins.h"void main()
{//0~9int a[10] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//显示的内容int b[8] = {2,0,2,3,5,2,1,8};//w: 窗口显示数据的位置,t: 每轮显示的时间长度int i, j, w = 0, t = 0; while(1){ //位选要有八段,指定一个八位的窗口for (i = 0; i < 8; i++){if (i + w < 8) P0 = 0; else if (i + w > 15) P0 = 0;else{//位选P0 = a[ b[i + w - 8] ];//段选P2 = (7-i)*4; //延时for (j = 0; j < 800; j++); }//清零P0 = 0;}//控制显示速度与流水if (t++ == 20) {if (w++ == 15) w = 0;t = 0;}}
}
(3)实验结果
(4)结果分析
如上图所示,我们需要把中间的窗口当做显示窗口,然后两边的窗口作为辅助窗口,当程序运行到最左边的窗口时,我们把位选端置零,不选择任何的位选。当程序运行到中间窗口时,因为中间窗口作为我们的显示窗口,所以要对段选端和位选端同时操作,改变段选的同时要改变位选,程序中巧妙用到嵌套数组的方式实现段选,同时位选端与段选循环同步,达到同步效果。每次操作之后需要延时一段时间,并且对位选端清零。为了更好的控制速度,程序中我们引入变量t
来控制,滑动窗口使用变量w
来控制。
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