單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目5 數(shù)字顯示器ppt課件

1、 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程工程5 數(shù)字顯示器 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程教學(xué)目標教學(xué)目標知識目的：知識目的：1 1掌握動態(tài)顯示方式及其典型運用電路；掌握動態(tài)顯示方式及其典型運用電路；2 2掌握單片機矩陣鍵盤接口的程序設(shè)計方法；掌握單片機矩陣鍵盤接口的程序設(shè)計方法； 3 3掌握數(shù)組的運用和全局變量的運用；掌握數(shù)組的運用和全局變量的運用；4 4掌握掌握C51C51函數(shù)的運用。函數(shù)的運用。技藝訓(xùn)練目的：技藝訓(xùn)練目的：1 1熟練運用數(shù)碼管動態(tài)顯示接口電路和程序設(shè)計方法熟練運用數(shù)碼管動態(tài)顯示接口電路和程序設(shè)計方法2 2熟習(xí)部分變量、全局變量及變量存儲種類的運用。熟習(xí)部分變量、全

2、局變量及變量存儲種類的運用。3 3熟練編寫和運用熟練編寫和運用C51C51函數(shù)。函數(shù)。 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程工作任務(wù)工作任務(wù)設(shè)計要求設(shè)計要求 設(shè)計一個基于單片機控制的多位數(shù)碼顯示器，即在設(shè)計一個基于單片機控制的多位數(shù)碼顯示器，即在單片機最小系統(tǒng)控制下實現(xiàn)多位字符在數(shù)碼管上的動態(tài)單片機最小系統(tǒng)控制下實現(xiàn)多位字符在數(shù)碼管上的動態(tài)顯示。顯示。制造基于單片機控制的多位數(shù)碼顯示器制造基于單片機控制的多位數(shù)碼顯示器 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目分析項目分析1.系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 本系統(tǒng)功能由硬件和軟件兩大部份協(xié)調(diào)完成，硬件部分主要完本系統(tǒng)功能由硬件和軟件兩大部份協(xié)調(diào)完成，硬件

3、部分主要完成信息的顯示；軟件主要完成信號的處置及控制功能等。成信息的顯示；軟件主要完成信號的處置及控制功能等。 本系統(tǒng)的硬件采用模塊化設(shè)計，以本系統(tǒng)的硬件采用模塊化設(shè)計，以AT89C52單片機為中心，與單片機為中心，與時鐘電路、復(fù)位電路及數(shù)碼管顯示組成控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)硬件主要時鐘電路、復(fù)位電路及數(shù)碼管顯示組成控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)硬件主要包括以下幾個模塊：包括以下幾個模塊：AT89C52主控模塊、數(shù)碼管顯示模塊、驅(qū)動模主控模塊、數(shù)碼管顯示模塊、驅(qū)動模塊等。其中塊等。其中AT89C52主要完成外圍硬件的控制以及一些運算功能，主要完成外圍硬件的控制以及一些運算功能，驅(qū)動模塊電路提高段和位的驅(qū)動才干。數(shù)碼

4、管動態(tài)顯示控制系統(tǒng)框驅(qū)動模塊電路提高段和位的驅(qū)動才干。數(shù)碼管動態(tài)顯示控制系統(tǒng)框圖如圖圖如圖5-1所示。所示。一、總體設(shè)計一、總體設(shè)計 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目分析項目分析 運用軟件采用模塊化設(shè)計方法。該系統(tǒng)軟件主要由主程序、延時功能函數(shù)、動態(tài)掃描模塊等組成，系統(tǒng)軟件構(gòu)造框圖如圖5-2所示。 數(shù)碼管顯示驅(qū)動電路復(fù)位電路時鐘電路電源電路單 片 機圖51 多位數(shù)碼顯示系統(tǒng)組成方框圖數(shù)碼管動態(tài)顯示掃描程序主程序延時子程序 多位數(shù)碼顯示系統(tǒng)軟件構(gòu)造框圖 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺數(shù)碼管動態(tài)顯示任務(wù)原理數(shù)碼管動態(tài)顯示任務(wù)原理 數(shù)碼管動態(tài)顯示的銜接方式是

5、將一切數(shù)碼管的段碼“a、b、c、d、e、f、g、dp的同名端連在一同，另外為每個數(shù)碼管的公共極 COM添加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O 線控制，如圖5-3所示。圖53 多位LED數(shù)碼管動態(tài)顯示原理圖 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺1、位碼用三極管控制三極管驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示驅(qū)動 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺三極管三極管三極管是我們的日常運用電路中經(jīng)常會用到的一個器件。分為PNP和NPN型。三極管常用功能：1、開關(guān)控制2、信號放大3、電平轉(zhuǎn)換 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺共陰數(shù)碼管共

6、陰數(shù)碼管 共陽數(shù)碼管共陽數(shù)碼管 Q1NPNI/O共陰共陰Q2PNPI/O共陽共陽8050(9014) 8550(9015) 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺PNP PNP 型三極管型三極管NPNNPN型三極管型三極管三極管的型號記憶方式：箭頭朝哪腿朝哪，導(dǎo)通電壓順箭頭過，電壓導(dǎo)通，三極管的型號記憶方式：箭頭朝哪腿朝哪，導(dǎo)通電壓順箭頭過，電壓導(dǎo)通，電流控制電流控制b b：基極：基極 e e：發(fā)射極：發(fā)射極 c c：集電極：集電極 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺74HC245是一個集成緩沖、驅(qū)動于一體的集成電路，可運用于時鐘驅(qū)動、地址驅(qū)

7、動、PC機板的總線收發(fā)總線。74LS245是8路同相三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線驅(qū)動芯片，具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。/G為低電平有效;DIR=“1，信號由 A 向 B 傳輸。 引出端符號:A 總線端 B 總線端 /G 三態(tài)允許端(低電平有效) DIR 方向控制端 2、段碼驅(qū)動采用總線驅(qū)動芯片74HC245 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺變量可以在程序中函數(shù)內(nèi)部或一切的函數(shù)外部兩個地方闡明。根據(jù)所定義變量值位置作用域的不同, 變量可分為部分變量和全局變量。從變量值存在的時間生存期來分的 可以有靜態(tài)存儲變量和動態(tài)存儲變量之分。詳細包括自動的(auto)、靜態(tài)

8、的(static)、存放器的(register)、外部的(extern) 4種 部分變量和全局變量 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺1 1autoauto變量變量 auto auto變量動態(tài)分配存儲空間，用完后釋放。變量動態(tài)分配存儲空間，用完后釋放。autoauto稱為自動變稱為自動變量量 假設(shè)函數(shù)不做其他闡明的話均為自動變量。假設(shè)函數(shù)不做其他闡明的話均為自動變量。2 2staticstatic變量變量 static static變量，存儲單元固定，用完后不釋放變量，存儲單元固定，用完后不釋放 3 3externextern變量變量 extern extern全局

9、變量在函數(shù)外部定義的作用域為從變量的聲全局變量在函數(shù)外部定義的作用域為從變量的聲明處開場，到本程序文件的結(jié)尾。有時還需求用明處開場，到本程序文件的結(jié)尾。有時還需求用externextern來聲明外部變量來聲明外部變量， 以擴展外部變量的作用范圍。以擴展外部變量的作用范圍。如如一個文件中定義：一個文件中定義：int num;int num;另一個文件中聲明援用：另一個文件中聲明援用：extern int num; / extern int num; / 留意，聲明時類型留意，聲明時類型要與定義一致要與定義一致C言語中的變量存儲分類指定 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平

10、臺在函數(shù)內(nèi)部定義的變量稱為部分變量。部分變量僅由被定義的函數(shù)內(nèi)部的語句所訪問。函數(shù)以“開場，以“終了，也就是說部分定義的變量只在內(nèi)有效，即只需在程序執(zhí)行到定義他的模塊時才干生成，一旦執(zhí)行退出該模塊那么起變量消逝。 例：func () int x; /等價于auto int x，部分變量x的作用域很明確 . 部分變量 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺全局變量與部分變量不同，能貫穿整個程序，并且可被任何一個模塊運用。它們在整個程序執(zhí)行期間堅持有效。全局變量定義在一切函數(shù)之外，它可以被函數(shù)內(nèi)的任何表達式訪問，在程序執(zhí)行的過程中不斷有效。全局變量通常在程序頂部定義。全局變

11、量一旦定義后就在程序的任何地方可知?？梢栽诔绦蛑虚g的任何地方定義全局變量，但要在任何函數(shù)之外。全局變量 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺例如：/*/unsigned char h,m； /定義全局變量/*顯示函數(shù)*/void display (uchar h,uchar m)dat0=h/10; /1位dat1=h%10; /2位dat2=m/10; /3位dat3=m%10; /4位/*主函數(shù)*/void main()h=12,m=30; display (h,m); /初始時間位12:30/*/ 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺

12、按照規(guī)定的格式，將一個子義務(wù)編寫成一個函數(shù)。函數(shù)的定義函數(shù)的定義函數(shù)的劃分函數(shù)的劃分C51函數(shù)主函數(shù)：main()普通函數(shù)規(guī)范庫函數(shù)：用戶自定義函數(shù)*.h無參函數(shù)有參函數(shù)空函數(shù) 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺1 1無參函數(shù)：此種函數(shù)在被調(diào)用時，無參數(shù)輸入，普通用來執(zhí)行指定無參函數(shù)：此種函數(shù)在被調(diào)用時，無參數(shù)輸入，普通用來執(zhí)行指定的一組操作。的一組操作。無參函數(shù)的定義方式：無參函數(shù)的定義方式： 函數(shù)類型標識符函數(shù)類型標識符 函數(shù)名函數(shù)名( ( 變量闡明；變量闡明； / /對函數(shù)體內(nèi)部用到的變量的類型闡明對函數(shù)體內(nèi)部用到的變量的類型闡明 功能語句；功能語句； voi

13、d delay()void delay() unsigned int i; unsigned int i; for(i=0;i10000;i+) for(i=0;i10000;i+) 無參數(shù)輸入無數(shù)前往 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺例如：無參數(shù)傳送的延時子程序：循環(huán)的次數(shù)決議了他延時的時間長短。延時10mS程序：void delay() unsigned int i; for(i=0;i10000;i+) ;無參函數(shù)變量類型闡明延時功能語句 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺void delay()void delay() unsi

14、gned int i,j;unsigned int i,j;for(i=0;i1000;i+) for(i=0;i1000;i+) for(j=0;j115;j+) ; for(j=0;j115;j+) ; 1S延時程序:多重循環(huán) 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺#include “reg51.hvoid delay()/延時函數(shù)體unsigned int i;for(i=0;i10000;i+) ;void main()P1 0 x00;delay();/調(diào)用延時函數(shù)。P1 0 xff;delay();程序修正為： 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識

15、平臺項目知識平臺2有參函數(shù)：在調(diào)用此種函數(shù)時，必需輸入實踐參數(shù) ,以傳送給函數(shù)內(nèi)部的方式參數(shù) ,在函數(shù)終了時前往結(jié)果，供調(diào)用它的函數(shù)運用。有參函數(shù)的定義方式： 函數(shù)類型標識符函數(shù)類型標識符 函數(shù)名函數(shù)名( (方式參數(shù)表方式參數(shù)表 變量闡明；變量闡明； / /對函數(shù)體內(nèi)部用到的變量的類型闡明對函數(shù)體內(nèi)部用到的變量的類型闡明 功能語句；功能語句； void delay(unsigned int xms)unsigned int i,j;for(i=0;ixms;i+) for(j=0;j115;j+) ;方式參數(shù) 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺例如：有參數(shù)傳送的延時

16、子程序：可以隨時改動例如：有參數(shù)傳送的延時子程序：可以隨時改動k k的傳送值以的傳送值以到達不同的延時。到達不同的延時。void delay(unsigned int k)unsigned int i,j;for(i=0;ik;i+) for(j=0;j200;j+) ;有參函數(shù) 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺#include “reg51.h#include “reg51.hvoid delay(unsigned int xms )void delay(unsigned int xms )/延時子函數(shù)延時子函數(shù) unsigned int i,j;unsigne

17、d int i,j;for(i=0;ixms;i+) for(i=0;ixms;i+) for(j=0;j115;j+) ; for(j=0;j115;j+) ; void main()void main() P1 P1 0 x00; 0 x00; delay(200); delay(200);/調(diào)用延時函數(shù)。調(diào)用延時函數(shù)。P1 P1 0 xff; 0 xff;delay(500);delay(500); 實踐參數(shù)方式參數(shù) 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺3 3空函數(shù)：此種函數(shù)體內(nèi)無語句，在被調(diào)用時，無任何操作，是為空函數(shù)：此種函數(shù)體內(nèi)無語句，在被調(diào)用時，無任何操

18、作，是為了以后程序功能的擴展。了以后程序功能的擴展?？蘸瘮?shù)的定義方式：空函數(shù)的定義方式： 函數(shù)類型標識符函數(shù)類型標識符 函數(shù)名函數(shù)名( ( 例：int add() 無函數(shù)體前往值數(shù)據(jù)類型 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺函數(shù)調(diào)用的普通方式為： 函數(shù)名 ( 實踐參數(shù)列表 )；在一個函數(shù)中需求用到某個函數(shù)的功能時，就調(diào)用該函數(shù)。調(diào)用者稱為主調(diào)函數(shù)，被調(diào)用者稱為被調(diào)函數(shù)。假設(shè)被調(diào)函數(shù)是有參函數(shù)，那么主調(diào)函數(shù)必需把被調(diào)函數(shù)所需的參數(shù)傳送給被調(diào)函數(shù)。傳送給被調(diào)函數(shù)的數(shù)據(jù)稱為實踐參數(shù)簡稱實參，必需與形參在數(shù)量、類型和順序上都一致。實參可以是常量、變量和表達式；實參對形參的數(shù)據(jù)

19、傳送是單向的，即只能將實參傳送給形參。假設(shè)調(diào)用的是無參函數(shù)，那么實踐參數(shù)表可省略，但函數(shù)名后面必需有一對空括號。函數(shù)的調(diào)用 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目知識平臺項目知識平臺在一個函數(shù)中調(diào)用另一個函數(shù)必需具有以下條件：1被調(diào)用函數(shù)必需是曾經(jīng)存在的函數(shù)庫函數(shù)或用戶自定義函數(shù)。2假設(shè)程序中運用了庫函數(shù)，或運用了不在同一文件中另外的自定義函數(shù)，那么應(yīng)該在程序的開頭處運用#include包含語句，將所用的函數(shù)信息包括到程序中來。例如：#include stdio.h /將規(guī)范輸入輸出頭文件包含到程序中#include “delay.h /將用戶自定義頭文件包含到程序中程序在編譯時，系統(tǒng)就會

20、自動將頭文件中有關(guān)函數(shù)調(diào)入到程序中去，編譯出完善的程序代碼。3假設(shè)被調(diào)用函數(shù)出如今主調(diào)函數(shù)之后，對被調(diào)函數(shù)在調(diào)用函數(shù)之前，應(yīng)對被調(diào)用函數(shù)進展聲明。函數(shù)聲明的普通方式有兩種：如 float add(float x, float y); float add(float, float);函數(shù)聲明可以放在文件的開頭，這時一切函數(shù)都可以運用此函數(shù)。對被調(diào)用函數(shù)的聲明對被調(diào)用函數(shù)的聲明 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目實施項目實施【活動一】【活動一】 硬件設(shè)計硬件設(shè)計動態(tài)顯示的特點是將一切位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一同，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

21、番向各位數(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20ms作用，使人的覺得好似各位數(shù)碼管同時都在顯示。 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目實施項目實施數(shù)碼管的動態(tài)顯示要點提示1、假設(shè)干個數(shù)碼管的段端接一同，經(jīng)過單片機的I/O口控制數(shù)碼管的位選端，實現(xiàn)假設(shè)干個數(shù)碼管輪番顯示2、單片機的1個I/O口帶著假設(shè)干個數(shù)碼管，電流小，所以數(shù)碼管亮度低。所以要加驅(qū)動加三極管、驅(qū)動器，添加亮度。 共陽數(shù)碼管：需求高電平，加PNP三極管(8550) 共陰數(shù)碼管：需求低電平，加NPN三極管(8050)3、延時時間合理設(shè)置；過長或過慢都不行。 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目實施

22、項目實施硬件電路設(shè)計硬件電路設(shè)計12341234圖圖5 .8. 多位數(shù)碼管顯示系統(tǒng)電路多位數(shù)碼管顯示系統(tǒng)電路XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1

23、528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52R41kR51kR61kR71kQ4NPNQ3NPNQ2NPNQ1NPNX1CRYSTALC133pFC233pFC322uFR11kR2330A02B018A13B117A24B216A35B315A46B414A57B513A68B612A79B711CE19AB/BA1U274HC245 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目實施項目實施動態(tài)顯示算法分析動態(tài)顯示算法分析開場 數(shù)碼管1置位查表取數(shù)顯示延時熄滅關(guān)斷顯示數(shù)碼管1置位

24、查表取數(shù)顯示延時熄滅關(guān)斷顯示數(shù)碼管1置位查表取數(shù)顯示延時熄滅關(guān)斷顯示【活動二】軟件設(shè)計【活動二】軟件設(shè)計 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目實施項目實施Y十制數(shù)分別初始化顯示調(diào)用顯示子程序顯 示 終了？N主程序流程圖開場終了送段碼送位碼延時關(guān)數(shù)碼最后一位？移位N 動態(tài)顯示掃描流程圖開場終了 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目實施項目實施動態(tài)顯示掃描程序段動態(tài)顯示掃描程序段 void display( ) tmp=0 x01; for(i=0;i4;i+) P3=tmp; /送位碼 P2=tabi; /送段碼 delay(2); /延時 P2=0 xff; /關(guān)斷數(shù)碼管 tmp=

25、tmp1; /左移到下一位數(shù)碼管 程序闡明： 延時時間合理設(shè)置；過長或過慢都不行。 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目實施項目實施【活動三】系統(tǒng)仿真調(diào)試【活動三】系統(tǒng)仿真調(diào)試 啟動Keil uVision4軟件，創(chuàng)建新工程：CH7.UVPROJ，CPU選擇Atmel 89C52。 對工程的屬性進展設(shè)置：目的屬性中選擇“生成HEX文件。 編寫參考源程序CH5.c，以C為擴展名保管在工程文件夾中。 將參考源程序參與程序組：鼠標右鍵單擊程序組圖標，參與文件組。 調(diào)試：進入調(diào)試形狀，期間能夠需求修正參考源程序，直到?jīng)]有語法錯誤為止。翻開相應(yīng)窗口，運轉(zhuǎn)程序，察看運轉(zhuǎn)結(jié)果。 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目實施項目實施【活動四】實物制造【活動四】實物制造多位數(shù)碼顯示器實物圖 出版社 理工分社單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程項目考核項