单片机实例之数码管演示幻灯片.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,课题三（实例）之数码管显示,任务一,单个,LED,数码管的静态控制显示方式,任务二,多个,LED,数码管的动态控制显示方式,任务三,0,99999999,加法计数器,1,课题目标,本课题的任务是用单片机实现简易数字显示，演示效果如图,4-1,所示。通过编程，学会在单片机上实现一位数字和多位数字的静态和动态显示控制方法，以及不同进制计数的程序编写方法。,2,任务一,LED,数码管的静态显示,本任务就是将单片机与数码管接成图,4-2,所示静态显示方式，编程实现数码管每隔,0.2s,的,0-9,数字显示。,3,图,4-2,数码管显示电路图,4,一、任务分析,所谓静态显示，就是当单片机某一端口输出一组显示数据之后，该端口一直保持该数据输出，维持数码管的显示数字，直到端口数据改变，又保持显示下一数据的显示方式。,在具体电路连接上，将单片机一个端口的八个端子接在一只数码管的八个引脚上（,h,端为小数点），控制数码管的七段,LED,的亮或熄，显示器出数字，这种显示控制方式就是静态显示。静态显示电路连接特点是单片机端口的每一位与数码管的一个端相连接，相当于单片机的一个引脚外接一只发光二极管。,5,二、,LED,数码管的结构和工作原理。,图,4-3,数码管结构图,6,数码管实际上是由,7,个发光管组成“,8”,字形构成的，加上小数点就是,8,个。这些段分别由字母,a,、,b,、,c,、,d,、,e,、,f,、,g,、,dp,来表示。当数码管特定的段加上电压后，这些特定的段就会发亮，以形成我们眼睛看到的字样。例如：显示一个“,3”,字，那么应当是,a,亮、,b,亮、,c,亮、,d,亮、,e,不亮、,f,不亮、,g,亮、,dp,不亮。数码管的内部结构如图,2.4,所示，其中,COM,引脚为公共端，用来控制数码管显示的打开或关闭，即起到“使能”作用。,根据公共端接法的不同，数码管又分为共阴极和共阳极两种结构，分别如图,2.4(b),和图,2.4(c),所示。,共阳极就是将,8,个,LED,的阳极连接到一起组成公共端,COM,，接正极，当相应字段为低电平“,0”,时，可以点亮该字段；当相应字段为高电平“,1”,时，该字段不亮。,共阴极就是将,8,个,LED,的阴极连接到一起组成公共端,COM,，接负极，当相应字段为高电平“,1”,时，可以点亮该字段；当相应字段为低电平“,0”,时，该字段不亮。,7,数码管段码,表,4-1,共阴数码管显示数字的段码表,8,数码管段码,表,4-2,共阳数码管显示数字的段码表,9,四、程序设计,要实现,0,9,的显示，设计方法与前面彩灯花样显示类似，首先写出,0,9,的显示数据（表,4-1,中的字型码数据，注意电路中选用的是共阴或共阳数码管一致），这些数据在程序中作数组元素。程序中将数组元素依次读出送到端口，使数码管显示出对应的数字。程序的设计框图见图,4-5,。,图,4-5,10,1,、,C,语言程序：,#include ,#define uchar unsigned char,unsigned char code table=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;,unsigned char dispcount;,void delay02s(),unsigned char i,j,k;,for(i=10;i0;i-),for(j=200;j0;j-),for(k=248;k0;k-);,11,void main(void),while(1),for(dispcount=0;dispcount0;i-),for(j=200;j0;j-),for(k=248;k0;k-);,21,void main(void),while(1),for(dispcount=0;dispcount10;dispcount+),a=0;,b=0;,c=0;,P1=tabledispcount;,delay02s();,22,2,、汇编语言程序：,org 00h,aa:mov r0,#00h,mov dptr,#tab,clr p0.5,clr p0.6,clr p0.7,sd:mov a,r0,movc a,a+dptr,lcall delay,mov p1,a,inc r0,23,cjne r0,#10,sd,sjmp aa,delay:mov r6,#5,SS:MOV R7,#200,LOOP:MOV R5,#249,DJNZ R5,$,DJNZ R7,LOOP,DJNZ R6,SS,ret,tab:db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,end,24,如图,4-6,所示电路，在电路连接上将所有要显示的数码管的八个端并接在单片机同一个端口的八位上，而用单片机的另一个端口的各个位分别控制各数码管的公共端，控制数码管是否点亮。在程序的控制下，,快速地依次输出要显示各个数，并同时控制对应数码管工作,，这就是数码管的动态显示方式。,宏观看同时点亮，微观看依次点亮,25,图,4-6,数码管原理图,26,动态显示达到一定速度时，由于人眼的视觉暂留特性，在观察时，数码管所有内容如同静态显示一样，不会产生闪烁。所以，对动态扫描的频率有一定的要求，,频率太低,，,LED,数码管将出现,闪烁,现象。如,频率太高,，由于每个,LED,数码管点亮的时间太短，,LED,数码管的亮度太低，,无法看清,。所以，显示时间一般取,几个,ms,左右为宜。在编写程序时，常采用调用延时子程序来达到要求的保持时间。程序工作时，使电路,选通某一位数码管后，该数码管被点亮后并保持一定的时间,。,27,下面，以在数码管上从左到右依次显示出,8,个数字（,0,7,）为例，编写动态显示程序。程序中将要显示的八个数字放在一个数组中（该数组取名为,display_data,）。如果从段码输出端口来看，动态显示程序的显示段码输出的过程，其实质和静态显示八个数字是一样的，依次输出各个段码；从位码端口看，要哪只数码管显示，就在那只数码对应位输出,1,，显示一个数字后，则下一位输出高电平，这与跑马灯的控制是一样的。将这两个程序结合起来，就是动态显示程序，流程图如图,4-7,所示。,二、程序分析,28,图,4-7,动态显示流程图,变量赋初值化,将数组,display_data,中第,i,个元素送段码端口,等待一段时间,Yes,i0;i-),for(j=2,5,0;j0;j-),;,void main(void),while(1),for(dispcount=0;dispcount0;i-),for(j=200;j0;j-),for(k=248;k0;k-);,void main(void),unsigned char i;,unsigned char x8=0;,while(1),/2.对x加1,for(i=0;i=10),xi=0;,else,break;,/3.将x送显,先送xi的段码，再送xi的位码,for(i=0;i0;i-),for(j=200;j0;j-),for(k=248;k0;k-);,void main(void),unsigned char dispcount,i;,unsigned char x=0,a,b;,while(1),/2.对x加1,x+;,if(x=24)x=0;,/3.将x送显,求个位a,十位b，,a=x%10;,P1=tabledua;,P0=tablewe0;,/4.延时,delay02s();,b=x%10;,P1=tabledub;,P0=tablewe1;,/4.延时,delay02s();,41,任务五 简易数字钟,要求利用单片机和 数码管实现数字钟。,42,任务分析,数字钟要完成的功能是显示小时、分和秒和计数器。其中秒和分为,60,进制，小时为,24,进制（也可用,12,翻,1,）计数。,为了确定,1,秒，首先要确定动态显示一次所需要的时间，如果每一只数码管显示的时间为,0.5ms,，则一次动态显示（,8,只,LED,数码管）的时间约为,4 ms,，所以，八只数码管每显示,250,次约为,1,秒。,需要说明的是，这里之所以说是简易数字钟，主要是用程序运行来计算时间，这样用程序来确定出,1,秒的时间精度很有限的，所以整个时钟的精度不高。如果要提高计时精度，可用后面介绍的定时器来设出计较为精确的时钟，这个题目就留给读者学习了中断和定时器后自己完成。,43,程序设计分析,根据任务分析，可以确定整个程序的主框架是以定时,1,秒计算一次的方式来实现数字钟。定时,1,秒的程序段，使用动态显示程序实现延时，既完成了延时也完成了数字的显示。在计算程序中，使对应于时、分、秒的变量按照,60,进制和,24,进制进行计算，动态显示程序直接引用这些变量，达到显示的数字也随之不断变化，即完成了数字钟的功能。再次说明，程序的计时的精度是不高的。,图,3-12,就是数字钟的程序框图。,44,图,3-12,数字钟程序框图,(a),主程序,(b),定时,1,秒,(c),时间计算,开始,初始化,秒加,1,秒,59,定时,1,秒,秒清,0,，分加,1,分,59,分清,0,，小时加,1,小时,23,小时清,0,Yes,Yes,Yes,No,No,No,计算时间,（,a,）,（,b,）,（,c,）,250,次,?,动态显示,Yes,45,本章小节,本课题是通过对单片机数码管的控制,实现从简到繁的过程,逐步认识 静态显示,动态显示,简易数字钟的过程。,46,