单片机实习 数码管动态显示数字.doc

沧州职业技术学院单片机课程设计报告 沧州职业技术学院单片机实习 课题：数码管动态显示数字 系 别: 电气工程系 班 级: 机电 0902 专 业： 机电一体化技术学 号： 102号 学生姓名： 郭伟 指导老师： 窦伟山 刘永娟 完成日期： 2011年 11月 25日指导教师评语： 指导教师： 年 月 日成绩评定： 指导教师： 年 月 日单片机实习任务书1、 实习班级：机电09022、 设计题目：数码管动态显示数字3、 设计要求：（1）采用STC90系统显示电路，实现数码管的控制。（2）绘制相应原理图，并完成电路分析。（3）硬件电路的焊接（4）外电路的连接问题。4、 时间安排： 顺序任务时间（天）1读任务书，搜集资料12设计、绘制及分析原理图13硬件电路的焊接14编写控制程序，进行调试15系统组合调试，编写说明书1合计554、 成绩评定： 根据学生独立分析问题和解决问题的能力、理论与实践相结合的能力、实习实训中的工作态度综合给出成绩评定。评定等级分为优、良、中、及格和不及格五等。 沧州职业技术学院机电系数控教研室 2011年11月21日目录前言1原理图3程序说明4LED数码管动态显示5双位数码管显示控制程序及说明6心得体会8参考文献9前言单片机是一种应用十分广泛的单心片微型计算机，在我国的普及应用已有若干年，上至航天飞机，下至电动玩具，都能见到它的身影。单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合，甚至比人类的数量还要多。LED数码管（LED Segment Displays）是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。LED数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点，还有一种是类似于3位“+1”型。位数有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等。数码管分为共阳极的LED数码管、共阴极的LED数码管两种。要使数码管显示数字，有两个条件：1、是要在VT端（3/8脚）加正电源；2、要使（a,b,c,d,e,f,g,dp)端接低电平或“0”电平。LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数位，因此根据LED数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式.两类。1、静态显示驱动： 静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进位转换器进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5840根I/O口来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O口才32个呢。故实际应用时必须增加驱动器进行驱动，增加硬体电路的复杂性。12、动态显示驱动： 数码管动态显示介面是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划a,b,c,d,e,f,g,dp 的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位元选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。透过分时轮流控制各个LED数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为12ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极体的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示资料，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O口，而且功耗更低。共阳极LED数码管的内部结构原理图： 共阴极LED数码管的内部结构原理图：2原理图3程序说明数码管实际上是由7个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8个。什么是共阳极呢？就是他们的公共端接正极。扫描型的意思是，几位的数码管的段选都是并联的，由他们的位选位来控制哪一位的数码管来亮。当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。 动态扫描显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一。其接口电路是把所有显示器的8个笔划段a-h同名端连在一起，而每一个显示器的公共极COM是各自独立地受I/O线控制。CPU向字段输出口送出字形码时，所有显示器接收到相同的字形码，但究竟是那个显示器亮，则取决于COM端，而这一端是由I/O控制的，所以我们就可以自行决定何时显示哪一位了。而所谓动态扫描就是指我们采用分时的方法，轮流控制各个显示器的COM端，使各个显示器轮流点亮。在轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极为短暂的（约1ms），但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。4LED数码管动态显示 共阳极的LED数码管，共阳就是7段的显示字码共用一个电源的正。原理示意图： 从上图可以看出，要是数码管显示数字，有两个条件：1、是要在VT端（3/8脚）加正电源；2、要使（a,b,c,d,e,f,g,dp)端接低电平或“0”电平。这样才能显示的。例：如要显示“0”，则要 a,b,c,d,e,f六个字段亮就显示“0”了，而g和dp字段不亮；这样只要向P0口送出相应的代码即可， 编码方法如下表：dpgfedcba显示的字符编码P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.00001001000C0H1011101110F9H1100001020A4H1010001030B0H00101011499H00100110592H00000110682H1011101070F8H00000010880H00100010990H程序使用时，只需将显示数字所对应的编码送P0口，然后打开相应的数码管显示位的电源控制即可显示相应的字符。5双位数码管显示控制程序及说明START: MOV R0,#0 ;清零 MOV DPTR,#TABLE ;指定查表起始地址LOOP: ACALL DISPLAY ;调用子程序DISPLAY INC R0 ;R0加1 CJNE R0,#100,LOOP ;R0未到100则转换 JMP START ;跳转DISPLAY: MOV A,R0 ;把R0里的数据送入A MOV B,#10 ;把10送入B DIV AB ;a b相除 MOV 20H,A ;十位送入20H MOV 21H,B ;个位送入21H MOV R3,#50 ;把50送入R3LOOP1: MOV A,21H ;取个位数 ACALL CHANG ;调用子程序CHANG CLR P2.4 ;开个位显示 ACALL DLY ;调用子程序DLY SETB P2.4 ;关闭个位显示 MOV A,20H ;取十位数 6 ACALL CHANG ;调用子程序CHANG CLR P2.5 ;开十位显示 ACALL DLY ;调用子程序DLY SETB p2.5 ;关闭十位显示 DJNZ R3,LOOP1 ;循环50次 RET ;子程序返回CHANG: MOVC A,A+DPTR ;查表 MOV P0,A ;查表结果送入P0 RET ;子程序返回DLY: MOV R6,#20 ;典型延时子程序延时 D1: MOV R7,#248 ;10ms DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 RETTABLE: DB 0C0H,0F9H,0A4H ;表数据共阳极数码管显示代码 DB 0B0H,99H,92H,82H DB 0F8H,80H,90HEND7心得体会在本次的单片机实训中我们了解了单片机的用途，掌握了单片机的编译程序和装载并进行运行，在这段时间我学会了硬件和软件的基本操作，了解运行结果和检查并进行实践操作。 在此次的实训中我认为最重要的就是编写程序和调试，所以我认真研究老师所给的题目并搜索相关的资料。我们要对所用的单片机的内部结构有一个系统的了解，知道该单片机有哪些资源，要有一个清晰的思路和一个完整的软件流程图，在涉及程序时，不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不断改进是程序编写得必经之路，要养成注释程序的好习惯。一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，这样也为其他人提供了方便，其次在实训过程中遇到的问题要记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到类似的问题。总之，我们完成了此次实训的要求，并不是在乎这个结果而是这个过程，这个过程中我们花费了大量的时间和精力，更重要的是懂得了合作精神的重要性学会来与他人合作。最后在全组人员的努力与老师的精心指导下，程序基本编写成功，这是我们共同努力的结果，在我们享受结果时，不得不感慨单片机的重要性与高难度性。所以我们在为期一周的单片机实训中学到了很多知识，也让我们对单片机有了更深一步的了解。将理论很好的应用到实际中去，学会来如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己、超越自己。创新可以是在原有的基础上进行改进，使之功能不断完善成为自己的东西。8参考文献【1】 赵辉SOC中IP核重用技术及其接口模型 中国集成电路2005年11期【2】 屠其非,周伟;LED用于汽车信号