《單片機(jī)原理與應(yīng)用河南省規(guī)》（鄭二杰） 模塊十一 認(rèn)識(shí)LED數(shù)碼管顯示器

單片機(jī)原理與應(yīng)用指導(dǎo)老師：xxx01020304認(rèn)識(shí)單片機(jī)認(rèn)識(shí)數(shù)制和編碼認(rèn)識(shí)單片機(jī)的內(nèi)部組成認(rèn)識(shí)單片機(jī)的存儲(chǔ)器目錄contents05認(rèn)識(shí)時(shí)鐘電路和復(fù)位電路06認(rèn)識(shí)指令格式和尋址方式07認(rèn)識(shí)51系列單片機(jī)指令系統(tǒng)08091011認(rèn)識(shí)三種程序結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)中斷系統(tǒng)認(rèn)識(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器認(rèn)識(shí)LED數(shù)碼管顯示器目錄contents12認(rèn)識(shí)LCD液晶顯示器13認(rèn)識(shí)鍵盤(pán)接口技術(shù)14認(rèn)識(shí)單片機(jī)數(shù)模轉(zhuǎn)換技術(shù)11認(rèn)識(shí)LED數(shù)碼顯示器簽到掃碼下載文旌課堂APP掃碼簽到（202X.X.XXX:XX至202X.X.XXX:XX）簽到方式教師通過(guò)“文旌課堂APP”生成簽到二維碼，并設(shè)置簽到時(shí)間，學(xué)生通過(guò)“文旌課堂APP”掃描“簽到二維碼”進(jìn)行簽到。。模塊導(dǎo)讀顯示器是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的輸出設(shè)備之一，目前常用的有LED顯示器和LCD顯示器兩種。兩者的成像原理、應(yīng)用領(lǐng)域各不相同。本模塊將帶領(lǐng)大家認(rèn)識(shí)LED數(shù)碼管顯示器。模塊導(dǎo)讀知識(shí)目標(biāo)掌握LED數(shù)碼管顯示器的結(jié)構(gòu)及工作原理。了解LED數(shù)碼管顯示器的字形碼。掌握LED數(shù)碼管顯示器的顯示方式。能力目標(biāo)能夠應(yīng)用LED數(shù)碼管顯示器控制顯示字符或圖形。素質(zhì)目標(biāo)具備腳踏實(shí)地、刻苦鉆研、愛(ài)崗敬業(yè)的勞模精神。樹(shù)立技能成才、技能報(bào)國(guó)的人生理想。加強(qiáng)實(shí)踐練習(xí)，注重學(xué)思結(jié)合，增強(qiáng)勇于探索的創(chuàng)新精神。模塊實(shí)訓(xùn)——設(shè)計(jì)籃球比賽計(jì)時(shí)計(jì)分器一、實(shí)訓(xùn)描述籃球比賽是根據(jù)比賽隊(duì)伍在規(guī)定時(shí)間里的得分多少來(lái)決定勝負(fù)的。一些學(xué)校的籃球場(chǎng)沒(méi)有配置計(jì)時(shí)計(jì)分器，因此在比賽時(shí)需要采用人工計(jì)時(shí)計(jì)分，即裁判自帶手表計(jì)時(shí)、人工翻頁(yè)計(jì)分。一旦協(xié)同失誤，就會(huì)造成記錄錯(cuò)誤，影響比賽的正常進(jìn)行。因此，設(shè)計(jì)一款性能穩(wěn)定、操作方便的籃球比賽計(jì)時(shí)計(jì)分器，具有重要的意義。二、實(shí)訓(xùn)步驟（詳情參照教材）三、實(shí)訓(xùn)思考（詳情參照教材）實(shí)訓(xùn)解說(shuō)點(diǎn)擊此處播放微課模塊導(dǎo)航01LED數(shù)碼管顯示器的結(jié)構(gòu)及工作原理02定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作原理03LED數(shù)碼管顯示器的字形碼04LED數(shù)碼管顯示器的顯示方式認(rèn)識(shí)LED數(shù)碼管顯示器目前LED數(shù)碼管顯示器的種類(lèi)有很多，根據(jù)外觀的不同，LED數(shù)碼管顯示器可以分為七段LED數(shù)碼管顯示器、米字形LED數(shù)碼管顯示器等，如圖所示。七段LED數(shù)碼管顯示器米字形LED數(shù)碼管顯示器Part01LED數(shù)碼管顯示器的結(jié)構(gòu)及工作原理LED數(shù)碼管顯示器的結(jié)構(gòu)及工作原理單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的是七段LED數(shù)碼管顯示器，下面以它為例來(lái)進(jìn)行介紹。七段LED數(shù)碼管顯示器由8個(gè)發(fā)光二極管（簡(jiǎn)稱(chēng)段）構(gòu)成，其引腳排列如圖11-8所示。通過(guò)不同的組合可以顯示數(shù)字0～9，字符A～F、H、L、P、U，符號(hào)“－”及小數(shù)點(diǎn)“．”。七段LED數(shù)碼管顯示器的引腳排列在七段LED數(shù)碼管顯示器中，由于小數(shù)點(diǎn)段不常用，因此這類(lèi)數(shù)碼管顯示器一般被稱(chēng)為“七段”。提示LED數(shù)碼管顯示器的結(jié)構(gòu)及工作原理共陽(yáng)極LED數(shù)碼管顯示器的結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示，由于所有段的陽(yáng)極均連接高電平，因此在使用時(shí)，需要在相應(yīng)段上加低電平，才能使其發(fā)光。共陰極LED數(shù)碼管顯示器的結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示，由于所有段的陰極均連接低電平，因此在使用時(shí)，需要在相應(yīng)段上加高電平，才能使其發(fā)光。1)共陰極LED數(shù)碼管顯示器共陽(yáng)極LED數(shù)碼管顯示器2)七段LED數(shù)碼管顯示器根據(jù)發(fā)光二極管物理連接的不同，可分為共陰極LED數(shù)碼管顯示器和共陽(yáng)極LED數(shù)碼管顯示器兩種類(lèi)型。LED數(shù)碼管顯示器的結(jié)構(gòu)及工作原理如果說(shuō)我們國(guó)家是塊閃閃發(fā)光的顯示器，那么我們每個(gè)人都是屬于這塊顯示器的一個(gè)“數(shù)碼管”，是這塊顯示器不可缺少的部分。所謂“天生我材必有用”，隨著國(guó)家的蓬勃發(fā)展，各行各業(yè)都亟須專(zhuān)業(yè)人才。我們作為新時(shí)代的青年，應(yīng)當(dāng)正視自己，發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，學(xué)成一技之長(zhǎng)，為祖國(guó)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。提示Part02LED數(shù)碼管顯示器的字形碼LED數(shù)碼管顯示器的字形碼要使LED數(shù)碼管顯示器顯示出數(shù)字或字符，必須使相應(yīng)的段點(diǎn)亮，這就要為L(zhǎng)ED數(shù)碼管顯示器的各段提供一個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制代碼，即字形碼（也稱(chēng)段碼）。7段LED，再加上1個(gè)小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì)8位代碼，由一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)提供，習(xí)慣上以“a”段對(duì)應(yīng)字形碼字節(jié)的最低位。LED數(shù)碼管顯示器數(shù)據(jù)位與顯示段的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表所示。數(shù)據(jù)位D7D6D5D4D3D2D1D0顯示段dpgfedcbaLED數(shù)碼管顯示器的字形碼LED數(shù)碼管顯示器要顯示數(shù)字“6”，如圖所示，試確定其字形碼。【例11-1】【問(wèn)題分析】LED數(shù)碼管顯示器有共陰極和共陽(yáng)極兩種不同的連接，連接不同，其對(duì)應(yīng)的字形碼也不同。圖11-10數(shù)字“6”的顯示圖LED數(shù)碼管顯示器的字形碼【確定方法】在共陰極連接中，要點(diǎn)亮的段為高電平，不點(diǎn)亮的段為低電平，則各顯示段的狀態(tài)如表所示。顯示段dpgfedcba各段狀態(tài)01111101因此，在共陰極連接中，數(shù)字“6”的字形碼為：7DH。在共陽(yáng)極連接中，要點(diǎn)亮的段為低電平，不點(diǎn)亮的段為高電平，則各顯示段的狀態(tài)如表所示。顯示段dpgfedcba各段狀態(tài)10000010因此，在共陽(yáng)極連接中，數(shù)字“6”的字形碼為：82H。依此類(lèi)推，可得到LED數(shù)碼管顯示器的字形碼，如表11-4所示。LED數(shù)碼管顯示器的字形碼顯示

字符共陰極LED數(shù)碼管顯示器共陽(yáng)極LED數(shù)碼管顯示器dpgfedcba字形碼dpgfedcba字形碼0001111113FH11000000C0H10000011006H11111001F9H2010110115BH10100100A4H3010011114FH10110000B0H40110011066H1001100199H5011011016DH1001001092H6011111017DH1000001082H70000011107H11111000F8H8011111117FH1000000080H9011011116FH1001000090HA0111011177H1000100088H表11-4LED數(shù)碼管顯示器的字形碼LED數(shù)碼管顯示器的字形碼顯示

字符共陰極LED數(shù)碼管顯示器共陽(yáng)極LED數(shù)碼管顯示器dpgfedcba字形碼dpgfedcba字形碼B011111007CH1000001183HC0011100139H11000110C6HD010111105EH10100001A1HE0111100179H1000011086HF0111000171H100011108EHH0111011076H1000100189HL0011100038H11000111C7HP0111001173H100011008CHU001111103EH11000001C1H－0100000040H10111111BFH.1000000080H011111117FH表11-4LED數(shù)碼管顯示器的字形碼LED數(shù)碼管顯示器的字形碼從表11-4中可知，對(duì)于同一個(gè)字符，共陰極和共陽(yáng)極字形碼的關(guān)系是互為反碼。提示Part03LED數(shù)碼管顯示器的顯示方式LED數(shù)碼管顯示器的顯示方式要使LED數(shù)碼管顯示器顯示某一字符，不僅需要對(duì)每一位顯示器的公共端（com）進(jìn)行控制，即進(jìn)行位控（控制LED數(shù)碼管顯示器的狀態(tài)）；還需要對(duì)每一位顯示器中的各段（a～g、dp）進(jìn)行控制，即進(jìn)行段控。LED數(shù)碼管顯示器的顯示方式可分為靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式。靜態(tài)顯示方式動(dòng)態(tài)顯示方式3.1靜態(tài)顯示方式靜態(tài)顯示方式是指LED數(shù)碼管顯示器的位控始終被選中的方式。在這種顯示方式下，每一個(gè)LED數(shù)碼管顯示器都需要一個(gè)8位輸出端口進(jìn)行控制，其接口電路如圖所示。靜態(tài)顯示方式的優(yōu)點(diǎn)是電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、顯示穩(wěn)定、編程簡(jiǎn)單。靜態(tài)顯示方式的缺點(diǎn)是占用硬件資源較多，每個(gè)LED數(shù)碼管顯示器需要獨(dú)占8條輸出線(xiàn)，隨著LED數(shù)碼管顯示器位數(shù)的增加，需要的I/O端口輸出線(xiàn)也將增加。3.2動(dòng)態(tài)顯示方式動(dòng)態(tài)顯示方式是指多個(gè)LED數(shù)碼管顯示器共用一組段控，每個(gè)LED數(shù)碼管顯示器的位控被輪流選中的方式。動(dòng)態(tài)顯