系列單片機(jī)項(xiàng)目實(shí)踐 教學(xué)課件 ppt 作者 石長(zhǎng)華 主編 課件匯總 第6章 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)led數(shù)碼管

在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：,教材其余課件及動(dòng)畫素材請(qǐng)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(jī)驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管,6.1 項(xiàng)目?jī)?nèi)容：倒計(jì)時(shí)秒表設(shè)計(jì) 6.2 程序設(shè)計(jì) 6.3 相關(guān)知識(shí) 6.4 知識(shí)擴(kuò)展,6.1 項(xiàng)目?jī)?nèi)容：倒計(jì)時(shí)秒表設(shè)計(jì),6.1.1 硬件電路設(shè)計(jì) 下圖6-1是倒計(jì)時(shí)秒表設(shè)計(jì)的硬件電路。 由AT89C51、單片機(jī)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路構(gòu)成一個(gè)基本的單片機(jī)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(jì)時(shí)器的硬件電路。設(shè)計(jì)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(shí)鐘電路采用12MHz的振蕩脈沖，以保證單片 機(jī)能按一定的頻率運(yùn)行； 3. 7個(gè)限流電阻連接到單片機(jī)的P0口上，以驅(qū)動(dòng) 共陰極數(shù)碼管； 4. 采用兩個(gè)八段共陰極數(shù)碼管，用以顯示兩位的 時(shí)鐘數(shù)字。,倒計(jì)時(shí)秒表的基本功能如下： 倒計(jì)時(shí)秒表上的個(gè)位是在P2口對(duì)應(yīng)的那個(gè)數(shù)碼管上顯示的，十位是在P0口對(duì)應(yīng)的那個(gè)數(shù)碼管上顯示的； 2. 倒計(jì)時(shí)秒表從59開(kāi)始減1計(jì)數(shù)，直到減至0時(shí)，又跳到59進(jìn)行 下一個(gè)回合的計(jì)數(shù)，如此循環(huán)。,6.2 程序代碼設(shè)計(jì),59-0倒計(jì)時(shí)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(shí)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(gè)位 while(1) delay1s(); / 延時(shí) Second-; / 減1倒計(jì)數(shù) if(Second=0) / 倒計(jì)數(shù)至0 時(shí)，重新設(shè)置為59開(kāi)始倒計(jì)時(shí) 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(jì)時(shí)秒表在倒計(jì)數(shù)時(shí)的某一個(gè)時(shí)刻 運(yùn)行情況：,6.3 相關(guān)知識(shí),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(gè)LED（字段）構(gòu)成，通過(guò) 不同的組合可用來(lái)顯示數(shù)字09、字符AF、H、L、 P、R、U、Y、符號(hào)“”及小數(shù)點(diǎn)。 LED數(shù)碼管根據(jù)LED接法的不同分為共陽(yáng)型和共陰 型兩種結(jié)構(gòu)，如圖6-3所示。,共陰型是將8個(gè)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(diǎn)亮。共陽(yáng)型是8個(gè)LED的陽(yáng)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(diǎn)亮。各段位的分布如圖6-4所示。,2. LED數(shù)碼管的性能特點(diǎn) LED數(shù)碼管的主要性能特點(diǎn)如下： (1) 能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動(dòng)發(fā)光，能與 CMOS、ITL電路兼容； (2) 發(fā)光響應(yīng)時(shí)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(zhǎng)，使用壽命在10萬(wàn)小時(shí)以上，甚至可 達(dá) 100萬(wàn)小時(shí)。成本低。 因此，它被廣泛用作數(shù)字儀器儀表、數(shù)控裝置、 計(jì)算機(jī)的數(shù)顯器件。,3. 數(shù)碼管使用條件 (1) 段及小數(shù)點(diǎn)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(diǎn)：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(dòng)態(tài)：平均45mA，峰值電流100mA。 4. 數(shù)碼管使用注意事項(xiàng)說(shuō)明： 檢查時(shí)若發(fā)光暗淡，說(shuō)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(shuō)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(shí)間：5s； (4) 表面有保護(hù)膜的產(chǎn)品,可以在使用前撕下來(lái)。,5. 如何區(qū)分共陰極和共陽(yáng)極數(shù)碼管及其引腳 對(duì)于型號(hào)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(duì)于型號(hào)不明、又無(wú)管腳排列圖的LED數(shù)碼管，用數(shù)字 萬(wàn)用表的h距擋可完成下述測(cè)試工作： 1）判定數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)形式(共陰或共陽(yáng))； 找個(gè)5V電源，1k電阻，VCC串接電阻后和GND接在任意2個(gè) 腳上，組合有很多種，但總有一個(gè)LED會(huì)發(fā)光（只要數(shù)碼 管是好的），然后用GND不動(dòng)，VCC（串電阻）逐個(gè)碰剩 下的腳，如果有多個(gè)LED發(fā)光，那么它就是共陰極的了； 相反，用VCC不動(dòng)，用GND逐個(gè)去碰剩下的引腳，如果有 多個(gè)LED發(fā)光，則說(shuō)明是共陽(yáng)極的。 2）識(shí)別管腳； 在已識(shí)別出是共陰極還是共陽(yáng)極的基礎(chǔ)上，才可以對(duì)管 腳進(jìn)行識(shí)別。通過(guò)顯示數(shù)字，判別對(duì)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(gè)電極為公共極，然后根據(jù)筆段發(fā)光或不發(fā)光加以驗(yàn)證。當(dāng)筆段電極接反或公共極判斷錯(cuò)誤時(shí)，該筆段就不能發(fā)光。,6.數(shù)碼管型號(hào)命名法 數(shù)碼管型號(hào)的命名方法，例如型號(hào)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(hào) 6：極性 A、C、E。共陰 B、D、F.。共陽(yáng) 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(duì)于共陽(yáng)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(yáng)型段碼表見(jiàn)書表4-2。 習(xí)題：請(qǐng)讀者自行分析數(shù)碼管的共陰型段碼。,6.4 知識(shí)擴(kuò)展,6.4.1 LED靜態(tài)顯示方式 靜態(tài)顯示的特點(diǎn)：每個(gè)數(shù)碼管的段選必須接一個(gè)8位數(shù)據(jù)線來(lái)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(diǎn)：顯示程序簡(jiǎn)單、顯示亮度高、穩(wěn)定性好，占用CPU時(shí)間少，顯示便于監(jiān)測(cè)和控制； 缺點(diǎn)：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(shí)際應(yīng)用中，通常需要附加驅(qū)動(dòng)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L(zhǎng)ED數(shù)碼管共陽(yáng)型靜態(tài)顯示電路 采用靜態(tài)顯示方式時(shí)，每一個(gè)LED數(shù)碼管都得必需各自占用一個(gè)8位數(shù)據(jù)口，此為段碼；而公共端COM則同時(shí)接至高電平，表示同時(shí)選通位碼。,6.4.2 LED動(dòng)態(tài)顯示方式,動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)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(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂動(dòng)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(jué)暫留作用，使人的感覺(jué)好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。通過(guò)對(duì)字形碼和字位的控制，可以依次輪流點(diǎn)亮每位LED。 通俗地講，動(dòng)態(tài)掃描方法就是用其接口電路把所有顯示器的8個(gè)筆畫字段（ag和dp）同名端連在一起，而每一個(gè)顯示器的公共極COM各自獨(dú)立接受I/O線控制。CPU向字段輸出端口輸出字型碼時(shí)，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(dòng)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(dòng)態(tài)顯示方式，此時(shí)，所有的LED數(shù)碼管都同時(shí)共占用同一個(gè)8位數(shù)據(jù)口，此為段碼；而公共端COM則分別獨(dú)自接至另外3個(gè)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(shí)子程序是如何計(jì)算時(shí)間的。如果要延時(shí)2s，程序應(yīng)該怎么寫?5s,10s呢？ 6-2 分析6.2.1中的倒計(jì)時(shí)秒表程序，如果要設(shè)計(jì)成059s的計(jì)時(shí)器，那程序應(yīng)該怎么編寫呢？ 6-3 分析6.2.1中的倒計(jì)時(shí)秒表程序，該程序是用C語(yǔ)言來(lái)編寫的，如果改用匯編語(yǔ)言，該如何編寫？ 6-4 給你一