系列單片機項目實踐 教學(xué)課件 ppt 作者 石長華 主編 課件匯總 第6章 單片機驅(qū)動led數(shù)碼管

在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：,教材其余課件及動畫素材請查閱在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng),QQ:349134187 或者直接輸入下面地址：,,第6章 單片機驅(qū)動LED數(shù)碼管,6.1 項目內(nèi)容：倒計時秒表設(shè)計 6.2 程序設(shè)計 6.3 相關(guān)知識 6.4 知識擴展,6.1 項目內(nèi)容：倒計時秒表設(shè)計,6.1.1 硬件電路設(shè)計 下圖6-1是倒計時秒表設(shè)計的硬件電路。 由AT89C51、單片機、時鐘電路、復(fù)位電路構(gòu)成一個基本的單片機系統(tǒng)，再在P0和P2口連接上限流電阻和LED數(shù)碼管，就構(gòu)成了秒表倒計時器的硬件電路。設(shè)計電路由以下部分組成： 1. 復(fù)位電路采用“上電復(fù)位”方式； 2. 時鐘電路采用12MHz的振蕩脈沖，以保證單片 機能按一定的頻率運行； 3. 7個限流電阻連接到單片機的P0口上，以驅(qū)動 共陰極數(shù)碼管； 4. 采用兩個八段共陰極數(shù)碼管，用以顯示兩位的 時鐘數(shù)字。,倒計時秒表的基本功能如下： 倒計時秒表上的個位是在P2口對應(yīng)的那個數(shù)碼管上顯示的，十位是在P0口對應(yīng)的那個數(shù)碼管上顯示的； 2. 倒計時秒表從59開始減1計數(shù)，直到減至0時，又跳到59進(jìn)行 下一個回合的計數(shù)，如此循環(huán)。,6.2 程序代碼設(shè)計,59-0倒計時秒表的程序： #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar code table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f uchar Second; void delay1s(void) / 延時1秒子程序 uchar i,j,k; for(k=78;k0;k-) for(i=20;i0;i-) for(j=248;j0;j-); ,void main(void) / 主程序 Second=59; P0 = tableSecond/10; / 十位 P2 = tableSecond%10; / 個位 while(1) delay1s(); / 延時 Second-; / 減1倒計數(shù) if(Second=0) / 倒計數(shù)至0 時，重新設(shè)置為59開始倒計時 Second=59; P0 = tableSecond/10; P2 = tableSecond%10; ,6.2.2 仿真結(jié)果,下圖6-2是截至倒計時秒表在倒計數(shù)時的某一個時刻 運行情況：,6.3 相關(guān)知識,6.3.1 LED數(shù)碼管原理 1. LED數(shù)碼管顯示結(jié)構(gòu) LED八段數(shù)碼管是由8個LED（字段）構(gòu)成，通過 不同的組合可用來顯示數(shù)字09、字符AF、H、L、 P、R、U、Y、符號“”及小數(shù)點。 LED數(shù)碼管根據(jù)LED接法的不同分為共陽型和共陰 型兩種結(jié)構(gòu)，如圖6-3所示。,共陰型是將8個LED的陰極(二極管的負(fù)端)連接在一起為公共端接地，各段位引腳接高電平，該段位點亮。共陽型是8個LED的陽極(二極管的正端)連接在一起為公共端接到+5V，各段位引腳接低電平，該段位點亮。各段位的分布如圖6-4所示。,2. LED數(shù)碼管的性能特點 LED數(shù)碼管的主要性能特點如下： (1) 能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動發(fā)光，能與 CMOS、ITL電路兼容； (2) 發(fā)光響應(yīng)時間極短(01s)，高頻特性好， 單色性好，亮度高； (3) 體積小，重量輕，抗沖擊性能好。 (4) 壽命長，使用壽命在10萬小時以上，甚至可 達(dá) 100萬小時。成本低。 因此，它被廣泛用作數(shù)字儀器儀表、數(shù)控裝置、 計算機的數(shù)顯器件。,3. 數(shù)碼管使用條件 (1) 段及小數(shù)點上加限流電阻； (2) 使用電壓： 段：根據(jù)發(fā)光顏色決定； 小數(shù)點：根據(jù)發(fā)光顏色決定； (3) 使用電流： 靜態(tài)：總電流80mA(每段10mA)； 動態(tài)：平均45mA，峰值電流100mA。 4. 數(shù)碼管使用注意事項說明： 檢查時若發(fā)光暗淡，說明器件已老化，發(fā)光效率太低； 如果顯示的筆段殘缺不全，則說明數(shù)碼管已局部損壞； (2) 數(shù)碼管表面不要用手觸摸，不要用手去弄引角； (3) 焊接溫度：260度；焊接時間：5s； (4) 表面有保護(hù)膜的產(chǎn)品,可以在使用前撕下來。,5. 如何區(qū)分共陰極和共陽極數(shù)碼管及其引腳 對于型號已知、又有管腳排列圖的LED數(shù)碼管，即可按 圖63和64所示進(jìn)行遍布； (2) 對于型號不明、又無管腳排列圖的LED數(shù)碼管，用數(shù)字 萬用表的h距擋可完成下述測試工作： 1）判定數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)形式(共陰或共陽)； 找個5V電源，1k電阻，VCC串接電阻后和GND接在任意2個 腳上，組合有很多種，但總有一個LED會發(fā)光（只要數(shù)碼 管是好的），然后用GND不動，VCC（串電阻）逐個碰剩 下的腳，如果有多個LED發(fā)光，那么它就是共陰極的了； 相反，用VCC不動，用GND逐個去碰剩下的引腳，如果有 多個LED發(fā)光，則說明是共陽極的。 2）識別管腳； 在已識別出是共陰極還是共陽極的基礎(chǔ)上，才可以對管 腳進(jìn)行識別。通過顯示數(shù)字，判別對應(yīng)的段位是哪段，從 而判別出管腳。 3) 檢查全亮筆段。預(yù)先可假定某個電極為公共極，然后根據(jù)筆段發(fā)光或不發(fā)光加以驗證。當(dāng)筆段電極接反或公共極判斷錯誤時，該筆段就不能發(fā)光。,6.數(shù)碼管型號命名法 數(shù)碼管型號的命名方法，例如型號JMS 056 1 2 A EG JM S 056 1 2 A EG 1 2 3 4 5 6 7 1：JM 表示深圳市佳美光電電子有限公司 2：S 表示數(shù)碼管 3：表示8字的高度 056 表示8字高度為0.56英寸 150 表示8字高度為1.50英寸 4：表示8字位數(shù) 1 表示單位 2 表示雙位 3 表示三位 4 表示四位 5：模具號 6：極性 A、C、E。共陰 B、D、F.。共陽 7：顏色代碼 R 紅色 H 高高紅 S 超高高紅 G 黃綠 PG 純綠 E 橙紅 Y 黃 B 藍(lán)色 EG 橙紅雙色 HG 高高紅雙色,6.3.2 LED數(shù)碼管字形編碼,什么是字形碼呢？根據(jù)字形，得出段輸出口相應(yīng)的編碼，即字形碼。比如，如果我們想在數(shù)碼管上顯示字符“2”，對于共陽極和共陰極的顯示器各端口要接的電平如表4-1所示。,數(shù)碼管字的共陽型段碼表見書表4-2。 習(xí)題：請讀者自行分析數(shù)碼管的共陰型段碼。,6.4 知識擴展,6.4.1 LED靜態(tài)顯示方式 靜態(tài)顯示的特點：每個數(shù)碼管的段選必須接一個8位數(shù)據(jù)線來保持顯示的字形碼。當(dāng)送入一次字形碼后，顯示字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。 該方法的優(yōu)點：顯示程序簡單、顯示亮度高、穩(wěn)定性好，占用CPU時間少，顯示便于監(jiān)測和控制； 缺點：占用的I/O口線較多，硬件電路比較復(fù)雜，成本較高；且在實際應(yīng)用中，通常需要附加驅(qū)動器或鎖存器以增加顯示的穩(wěn)定性和亮度。 所以靜態(tài)顯示通常用在顯示器數(shù)目較少的應(yīng)用系統(tǒng)中。,下圖為LED數(shù)碼管共陽型靜態(tài)顯示電路 采用靜態(tài)顯示方式時，每一個LED數(shù)碼管都得必需各自占用一個8位數(shù)據(jù)口，此為段碼；而公共端COM則同時接至高電平，表示同時選通位碼。,6.4.2 LED動態(tài)顯示方式,動態(tài)顯示的特點是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效，選亮數(shù)碼管采用動態(tài)掃描顯示。所謂動態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時都在顯示。通過對字形碼和字位的控制，可以依次輪流點亮每位LED。 通俗地講，動態(tài)掃描方法就是用其接口電路把所有顯示器的8個筆畫字段（ag和dp）同名端連在一起，而每一個顯示器的公共極COM各自獨立接受I/O線控制。CPU向字段輸出端口輸出字型碼時，所有顯示器接受相同的字型碼，但究竟使那一位則由I/O線決定。,下面舉例分析LED數(shù)碼管動態(tài)顯示電路的線路連接方法及工作情況。如下圖所示，采用共陰型動態(tài)顯示方式，此時，所有的LED數(shù)碼管都同時共占用同一個8位數(shù)據(jù)口，此為段碼；而公共端COM則分別獨自接至另外3個I/O口，此為位碼。,練習(xí)與思考題,6-1 分析6.2.1中的程序，程序中的延時子程序是如何計算時間的。如果要延時2s，程序應(yīng)該怎么寫?5s,10s呢？ 6-2 分析6.2.1中的倒計時秒表程序，如果要設(shè)計成059s的計時器，那程序應(yīng)該怎么編寫呢？ 6-3 分析6.2.1中的倒計時秒表程序，該程序是用C語言來編寫的，如果改用匯編語言，該如何編寫？ 6-4 給你一