单片机技术及应用12

1、单片机原理与单片机原理与C51语言程序设计基础教程语言程序设计基础教程重点内容：重点内容：l 输出设备种类及结构输出设备种类及结构l 输出设备接口及其编程输出设备接口及其编程l 82798279接口芯片接口芯片l 本章小结本章小结单片机原理与单片机原理与C51语言程序设计基础教程语言程序设计基础教程 发光二极管又叫LED，通常作为信号灯。常见的结构有贴片式和直插式两种。1直插式 直插式LED使用比较方便，可以显示不同颜色。也可以焊接在电路板中，也可以使用时插入系统的插槽接口中，在实验系统板中常用此发光二极管。2贴片式 贴片式也有不同颜色可供选择，但这种结构一般焊接在电路板中，其大小和贴片电阻的

2、大小差不多，常用在微小型电路系统中。*2refoVVB 单片机原理与单片机原理与C51语言程序设计基础教程语言程序设计基础教程 数码管由8个发光二极管（以下简称字段）构成，通过不同的组合可用来显示数字0 9、字符A F、H、L、P、R、U、Y、符号“”及小数点“”。数码管的外型结构如图12.1（a）所示。数码管又分为共阴极和共阳极两种结构，分别如图12.1（b）和图12.1（c）所示。*2refoVVB *2refoVVB *2refoVVB 单片机原理与单片机原理与C51语言程序设计基础教程语言程序设计基础教程1.数码管工作原理 共阳极数码管的8个发光二极管的阳极（二极管正端）连接在一起，通

3、常，公共阳极接高电平（一般接电源），其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为低电平时，则该端所连接的字段导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。*2refoVVB *2refoVVB *2refoVVB 单片机原理与单片机原理与C51语言程序设计基础教程语言程序设计基础教程2.数码管字形编码 要使数码管显示出相应的数字或字符必须使段数据口输出相应的字形编码。对照图12.1（a），字型码各位定义如下： 数据线D0与a字段对应，D1字段与b字段对应，依此类推。如使用共阳极

4、数码管，数据为0表示对应字段亮，数据为1表示对应字段暗；如使用共阴极数码管，数据为0表示对应字段暗，数据为1表示对应字段亮。如要显示“0”，共阳极数码管的字型编码应为：11000000B（即C0H）；共阴极数码管的字型编码应为：00111111B（即3FH）。依此类推可求得数码管字形编码如表12.1所示。*2refoVVB 单片机原理与单片机原理与C51语言程序设计基础教程语言程序设计基础教程*2refoVVB *2refoVVB *2refoVVB 单片机原理与单片机原理与C51语言程序设计基础教程语言程序设计基础教程 液晶显示模块LCD(Liquid Crystal Display)用于需

5、要更形象的显示数据的场合，可以显示数字、字符、汉字和图形，在高速处理系统中常采用。 通常可以将LCD分为笔段型、字符型和点阵图形型。 （1）笔段型。笔段型是以长条状显示像素组成一位显示。该类型主要用于数字显示，也可以用于西文字母或某些字符。这种段型显示通常有6段、7段、8段、9段、14段和16段等，在形状上总是围绕数字“8”的结构变化，其中以7段显示最常用。 （2）字符段。字符段液晶显示模块是专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶显示模块。在电极图形设计上由若干个58或511点阵组成，每一个点阵显示一个字符。 （3）点阵图形型。点阵图形型是在一个平板上排列多行和多列，形成矩阵形式的晶格点，

6、点的大小可根据显示的清晰度来设计。*2refoVVB 单片机原理与单片机原理与C51语言程序设计基础教程语言程序设计基础教程有关LED指示灯实现我们通过一个例题来说明。【例12-1】由P1.0引脚接一个发光二极管，要求发光二极管点亮1s后，再熄灭1s，然后再点亮1s，在熄灭1s，,这样一直循环下去，画出电路图，并编写程序实现。解：由题意可知，单片机的P1.0口接一个发光二极管，硬件连接图如图12.2所示。P1.0输出波形如图12.3所示。*2refoVVB *2refoVVB *2refoVVB 单片机原理与单片机原理与C51语言程序设计基础教程语言程序设计基础教程 假设单片机的时钟频率为12

7、MHz时，如果我们仅使用定时器定时，由于前面我们已经学过仅使用定时器定是不能定时1s这么长的时间的，那么，要实现1s定时的功能，就需要采用硬件定时与软件定时相结合的方法来实现，即在使用定时器定时的同时使用软件重复定时。 程序请参考教材。*2refoVVB 单片机原理与单片机原理与C51语言程序设计基础教程语言程序设计基础教程1.1.数码管的静态显示法数码管的静态显示法 所谓静态显示，就是每一个数码管显所谓静态显示，就是每一个数码管显示器都要占用单独的具有锁存功能的示器都要占用单独的具有锁存功能的I/OI/O接接口用于笔划段字形代码。这样单片机只要口用于笔划段字形代码。这样单片机只要把要显示的字

8、形代码发送到接口电路，就把要显示的字形代码发送到接口电路，就不用管它了，直到要显示新的数据时，再不用管它了，直到要显示新的数据时，再发送新的字形码。采用静态显示方式的优发送新的字形码。采用静态显示方式的优点是显示稳定，较小的电流即可获得较高点是显示稳定，较小的电流即可获得较高的亮度，且占用的亮度，且占用CPUCPU时间少，编程简单，显时间少，编程简单，显示便于监测和控制，但其占用的口线多，示便于监测和控制，但其占用的口线多，硬件电路复杂，成本高，只适合于显示位硬件电路复杂，成本高，只适合于显示位数较少的场合。数较少的场合。【例【例12-212-2】图】图11.711.7是一位共阳极八段数是一位

9、共阳极八段数码管的接口电路，按一次键计数一次。计码管的接口电路，按一次键计数一次。计数值通过数码管显示，计满数值通过数码管显示，计满1616次后从头开次后从头开始，依次循环。（请参考教材）始，依次循环。（请参考教材）*2refoVVB *2refoVVB *2refoVVB 单片机原理与单片机原理与C51语言程序设计基础教程语言程序设计基础教程2.2.数码管的动态显示法数码管的动态显示法 动态显示动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管，这种逐位点亮显示器的是一位一位地轮流点亮各位数码管，这种逐位点亮显示器的方式称为位扫描。通常，各位数码管的段选线相应并联在一起，由一个方式称为位扫描。通常，各位

10、数码管的段选线相应并联在一起，由一个8 8位位的的I/OI/O口控制；各位的位选线（公共阴极或阳极）由另外的口控制；各位的位选线（公共阴极或阳极）由另外的I/OI/O口线控制。口线控制。动态方式显示时，各数码管分时轮流选通，要使其稳定显示必须采用扫描动态方式显示时，各数码管分时轮流选通，要使其稳定显示必须采用扫描方式，即在某一时刻只选通一位数码管，并送出相应的段码，在另一时刻方式，即在某一时刻只选通一位数码管，并送出相应的段码，在另一时刻选通另一位数码管，并送出相应的段码，依此规律循环，即可使各位数码选通另一位数码管，并送出相应的段码，依此规律循环，即可使各位数码管显示将要显示的字符，虽然这些

11、字符是在不同的时刻分别显示，但由于管显示将要显示的字符，虽然这些字符是在不同的时刻分别显示，但由于人眼存在视觉暂留效应，只要每位显示间隔足够短就可以给人同时显示的人眼存在视觉暂留效应，只要每位显示间隔足够短就可以给人同时显示的感觉。感觉。 采用采用动态显示方式比较节省动态显示方式比较节省I/OI/O口，硬件电路也较静态显示方式简单，口，硬件电路也较静态显示方式简单，但其亮度不如静态显示方式，而且在显示位数较多时，但其亮度不如静态显示方式，而且在显示位数较多时，CPUCPU要依次扫描，占要依次扫描，占用用CPUCPU较多的时间。较多的时间。 典型典型数码管动态显示电路如图数码管动态显示电路如图1

12、1.811.8。图中的四位。图中的四位LEDLED数码管是共阳极，数码管是共阳极，三极管的作用是放大电流，以增加三极管的作用是放大电流，以增加LEDLED的亮度。的亮度。*2refoVVB *2refoVVB *2refoVVB 单片机原理与单片机原理与C51语言程序设计基础教程语言程序设计基础教程*2refoVVB *2refoVVB *2refoVVB 【例12-3】 在如图12.5所示的LED动态显示接口电路中，编写程序实现在4个LED数码管上依次显示1,2,3,4。（请参考教材） 单片机原理与单片机原理与C51语言程序设计基础教程语言程序设计基础教程*2refoVVB *2refoVVB *2refoVVB 本章主要介绍了常用的输出设备，详细介绍了输出设备的结构和分类，并分别对发光二极管和LED灯