51单片机-数码管显示.ppt

项目二 数码管显示本项目涉及数码管在实际应用中的各种不同情况，附有电路图以及例程。数码管实物一 LED显示器（数码管）的结构与原理1.1.数码管的结构数码管的结构 LED LED显示器显示器(数码管数码管)系发光器件的一种。常用的系发光器件的一种。常用的LEDLED发光发光器件有两类：器件有两类：数码管数码管和和点阵点阵。数码管内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二数码管内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管的亮暗组合成字符。常见数码管有极管组成，根据各管的亮暗组合成字符。常见数码管有1010根根管脚。管脚排列如下图所示。其中管脚。管脚排列如下图所示。其中COMCOM为公共端，根据内部为公共端，根据内部发光二极管的接线形式可分为发光二极管的接线形式可分为共阴极共阴极和和共阳极共阳极两种。两种。使用时，共阴极数码管公共端接地，共阳极数码管公共使用时，共阴极数码管公共端接地，共阳极数码管公共端接电源。每段发光二极管需端接电源。每段发光二极管需5 510mA10mA的驱动电流才能正常的驱动电流才能正常发光，一般需加限流电阻控制电流的大小。发光，一般需加限流电阻控制电流的大小。一 LED显示器的结构与原理 管脚排列管脚排列 共阴极数码管共阴极数码管 共阳极数码管共阳极数码管一 LED显示器的结构与原理2.2.数码管显示原理数码管显示原理 LED LED数码管的数码管的a ag g七个发光二极管。加正电压七个发光二极管。加正电压的发光，加零电压的不能发光，不同亮暗的组合就的发光，加零电压的不能发光，不同亮暗的组合就能形成不同的字型，这种组合称为能形成不同的字型，这种组合称为字型码字型码。共阳极。共阳极和共阴极的字型码是不同的，下面我们分析一下。和共阴极的字型码是不同的，下面我们分析一下。如下图所示，把一个共阳极的数码管接到如下图所示，把一个共阳极的数码管接到STC89C52RCSTC89C52RC单片机的单片机的P0P0口上，思考，怎样让此数码口上，思考，怎样让此数码管显示数字管显示数字0 0？分析：共阳极的数码管，COM端为高电平，数据段为低电平时，对应的段亮。则 p0.7 p0.6 p0.5 p0.4 p0.3 p0.2 p0.1 p0.0接 dp g f e d c b a对应电平为 1 1 0 0 0 0 0 0接下来让我们编程实现这个显示。#include /*包含头文件reg51.h*/void main()/*无返回值的主程序*/P0=0 xc0;但是若数码管如链接图中的接法，怎样修改程序呢？思考：1.如果是共阴极的数码管怎样显示0呢？2.大家能不能把所有数码管能显示的字符的字型码分析出来？3.怎样实现令一个数码管连续显示09十个字符。一个数码管显示0、1、2的程序#include void delay(int);void main()P2=0 x00;P0=0 x03;delay(400);P0=0 x9f;delay(400);P0=0 x25;delay(400);void delay(int x)int i,j;for(i=0;ix;i+)for(j=1;j120;j+);LEDLEDLEDLED字型显示代码表字型显示代码表字型显示代码表字型显示代码表 显显示示 段段 符符 号号十六十六进进制代制代码码dp gfedcba共阴极共阴极共阳极共阳极0123456789AbCdEFHP0000000000000000000011111011110111111000111011111011111010001010111111111011011011011110001101111111110100101111100111100100111011011111101011013FH06H5BH4FH66H6DH7DH07H7FH6FH77H7CH39H5EH79H71H76HF3HC0HF9HA4HB0H99H92H82HF8H80H90H88H83HC6HA1H86H8EH89H8CH二 LED显示器静态显示及应用实例1.1.静态显示的特点静态显示的特点 静态显示静态显示就是单片机将所要显示的数据送出去后，数码管始终显示就是单片机将所要显示的数据送出去后，数码管始终显示该数据该数据(不变不变)，到下一次显示时，再传送一次新的显示数据。，到下一次显示时，再传送一次新的显示数据。静态显示的接口电路采用静态显示的接口电路采用一个并行口接一个数码管一个并行口接一个数码管，数码管的公共数码管的公共端按共阴极或共阳极分别接地或接端按共阴极或共阳极分别接地或接V VCCCC。这种接法，每个数码管都要单独。这种接法，每个数码管都要单独占用一个并行占用一个并行I/OI/O口，以便单片机传送字形码到数码管控制数码管的显口，以便单片机传送字形码到数码管控制数码管的显示。显然其缺点就是当显示位数多时，占用示。显然其缺点就是当显示位数多时，占用I/OI/O口过多。口过多。静态显示方式的静态显示方式的优点优点是显示的数据稳定，无闪烁，占用是显示的数据稳定，无闪烁，占用CPUCPU时间少。时间少。其其缺点缺点是由于数码管始终发光，功耗比较大。是由于数码管始终发光，功耗比较大。二 LED显示器静态显示及应用实例2.2.静态显示应用实例静态显示应用实例【例】【例】用三位数码管分别显示用三位数码管分别显示1 1，2 2，3 3。电路如下图所示，电路如下图所示，STC89C52RCSTC89C52RC的的P0P1P2P0P1P2口经口经74LS37374LS373接三个共阴极数码管，接三个共阴极数码管，数码管的公共端接地。数码管的公共端接地。参考程序：#include void main()P0=0 x03;P1=0 x9f;P2=0 x25;3.3.串行静态显示串行静态显示 为了解决静态显示为了解决静态显示I/OI/O口占用过多的问口占用过多的问题，可采用题，可采用串行接口扩展串行接口扩展LEDLED数码管数码管的技术。的技术。利用串入并处移位寄存器74LS164可以实现串行接口的扩展。注意：74LS164的CLK端每产生一个下降沿，输出端的数据左移一位。思考：用下图电路显示1、2的程序怎样编写？三 LED显示器动态显示及应用实例1.1.动态显示的特点动态显示的特点l动态扫描方法是动态扫描方法是用一个接用一个接口电路把口电路把所有数码管的所有数码管的8 8个笔划段个笔划段a ag g和和dpdp同名端连在一起同名端连在一起,而而每一个数码管的公共极每一个数码管的公共极COMCOM各自各自独立地独立地受一条受一条I/OI/O线控制线控制。CPUCPU向字段输出口送出字形码时，向字段输出口送出字形码时，所有数码管接收到相同的字形码。但究竟是哪个数码管亮，所有数码管接收到相同的字形码。但究竟是哪个数码管亮，则取决于则取决于COMCOM端，端，COMCOM端与单片机的端与单片机的I/OI/O口相连接，由单片机口相连接，由单片机输出位码到输出位码到I/OI/O控制何时哪一位数码管亮。控制何时哪一位数码管亮。l动态扫描动态扫描用分时的方法轮流控制各个数码管的用分时的方法轮流控制各个数码管的COMCOM端，使各端，使各个数码管轮流点亮。在轮流点亮数码管的扫描过程中，每位个数码管轮流点亮。在轮流点亮数码管的扫描过程中，每位数码管的点亮时间极为短暂。但由于人的视觉暂留现象及发数码管的点亮时间极为短暂。但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉，给人的印象就是一组稳定的显示数据。光二极管的余辉，给人的印象就是一组稳定的显示数据。三 LED显示器动态显示及应用实例1.1.动态显示的特点动态显示的特点l优点优点：当显示位数较多时，采用动态显示方式比较节省：当显示位数较多时，采用动态显示方式比较节省I/OI/O口，硬件电路也较静态显示简单。口，硬件电路也较静态显示简单。l缺点缺点：其稳定度不如静态显示方式。而且在显示位数较多时：其稳定度不如静态显示方式。而且在显示位数较多时CPUCPU要轮番扫描，占用要轮番扫描，占用CPUCPU较多的时间。较多的时间。三 LED显示器动态显示及应用实例2.2.应用实例应用实例【例】【例】采用四位数码管动态扫描显示采用四位数码管动态扫描显示0 0、1 1、2 2、3 3。硬件电路设计如下图所示。硬件电路设计如下图所示。数码管动态显示电路原理图课后作业：请同学们在实验板上练习本项目中的所有情况，学会根据不同的电路修改程序。