《单片机原理及应用项目化教程》课件项目三 单片机驱动数码管应用

项目三单片机驱动数码管应用任务1数码管原理及电路分析任务2单个数码管显示例程任务3四位一体数码管显示数字任务4数码管动态显示案例分析任务5数码管和LED综合应用教学任务

任务1：数码管原理及电路分析。

任务2：单个数码管显示例程。

任务3：四位一体数码管显示数字。

任务4：数码管动态显示案例分析。

任务5：数码管和LED综合应用。

教学目标

(1)掌握数码管内部结构及工作原理，共阴极和共阳极数码管的区别与联系。

(2)掌握单片机驱动单个数码管的显示原理，C语言数组知识点的应用。

(3)掌握四位一体数码管的驱动方法，利用余辉效应实现数码管动态显示案例。

(4)结合项目二单片机驱动LED的知识实现数码管与LED灯的综合应用。

任务1数码管原理及电路分析任务要求：在本小节学习基础上简述7段数码管内部结构及基本工作原理。学习目标：(1)掌握数码管内部结构。(2)掌握共阴极及共阳极接法的区别与联系。(3)掌握数码管共阴极及共阳极两种接法0～9对应的二进制码。八段LED数码管显示器由8个发光二极管组成，其中7个长条形的发光管排列成“日”字形，另一个圆点形的发光管在数码管显示器的右下角作为显示小数点用，它能显示各种数字及部分英文字母。LED数码管显示器有两种形式：一种是8个发光二极管的阳极都连在一起，称之为共阳极LED数码管显示器；另一种是8个发光二极管的阴极都连在一起，称之为共阴极LED数码管显示器。共阴和共阳结构的LED数码管显示器各笔画段名和安排位置是相同的。当二极管导通时，对应的笔画段发亮，由发亮的笔画段组合而显示出各种字符。8个笔画段hgfedcba对应于一个字节(8位)的D7D6D5D4D3D2D1D0，于是用8位二进制码就能表示欲显示字符的字形代码。在单片机应用系统中，数码管显示器常用两种显示方式：静态显示和动态扫描显示。

任务2单个数码管显示例程

任务要求：制作在数码管上显示字符的单片机控制系统，实现显示数字0～9及字符A、B、C、D、E、F的功能。学习目标：(1)掌握单片机查表程序的设计方法。(2)掌握单片机数码管显示接口电路的工作原理及其应用。(3)掌握单片机驱动数码管程序设计方法。1．硬件电路设计所需元件：晶振(CRYSTAL)、电阻(RES)、电容(CAP)、电解电容(CAP-ELEC)、单片机(AT89C51)、LED灯(LED-RED)、数码管(7-SEG*)。2．仿真效果程序编译通过后，生成 .hex文件导入仿真图AT89S51单片机内，执行特效即为项目所需特效。效果：P1口同时接了LED灯电路和数码管电路，在低电平时点亮，数码管采用共阳极接法，即对应码段低电平有效。

任务3四位一体数码管显示数字任务要求：利用四位一体数码管同时显示数字0～9及字母ABCDEF的功能特效。学习目标：(1)加深十六进制与二进制之间的互换理解。(2)掌握左移函数_crol_、右移函数_cror_的使用方法。(3)掌握while语句及for语句的使用方法。1．硬件电路设计所需元件：晶振(CRYSTAL)、电阻(RES)、电容(CAP)、电解电容(CAP-ELEC)、单片机(AT89C51)、四位一体数码管(7SEG-)、片选/段选芯片(74LS245)。3．仿真效果程序编译通过后，生成 .hex文件导入仿真图AT89S51单片机内，执行特效即为项目所需特效。效果：P0口控制四位一体数码管的码段，P2口的四个端口控制四位一体数码管的位选。

任务4数码管动态显示案例分析任务要求：利用四位一体数码管动态显示数字0～99的计数器实现。学习目标：(1)掌握单片机I/O与代码所赋值的十六进制间的联系。(2)加深左移、右移函数的理解。(3)掌握for循环语句与数码管特效间的联系。工作原理：动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔画“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，但究竟是哪个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通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。通过分时轮流控制各个数码管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1～2ms，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数据，不会有闪烁感，因此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。1．硬件电路设计所需元件：晶振(CRYSTAL)、电阻(RES)、电容(CAP)、电解电容(CAP-ELEC)、单片机(AT89C51)。四位一体数码管(7SEG-)、片选/段选芯片(74LS245)。2.仿真效果程序编译通过后，生成 .hex文件导入仿真图AT89S51单片机内，执行特效即为项目所需特效。效果：P0口控制四位一体数码管的码段，P2口的四个端口控制四位一体数码管的位选。

任务5数码管和LED综合应用任务要求：利用数码管来显示LED灯的特效种类。LED特效1：全亮全灭；特效2：左移右移；特效3：中间到两边再两边到中间。每种特效建立一个子函数。学习目标：(1)掌握单片机I/O与代码所赋值的十六进制间的联系。(2)加深左移、右移函数的理解。(3)掌握for循环语句与数码管特效间的联系。1．硬件电路设计所需元件：晶振(CRYSTAL)、电阻(RES)、电容(CAP)、电解电容(CAP-ELEC)、单片机(AT89C51)、LED灯(LED-RED)、锁存器(74LS373)、七段数码管(7SEG-)。3．仿真效果程序编译通过后，生成 .hex文件