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2015-1-13 07:47| 来源:电工学习网| 查看: 60192| 评论: 2

摘要:   小灯是一种简单的LED,给我们视觉效果只能通过亮和灭来表达简单信息。而这节课我们要来学习一种表达更加明确的器件,数码管。   1、数码管的基本介绍   先给大家提供一张原理图看一下,如图1所示。 图1数码 ...

  小灯是一种简单的LED,给我们视觉效果只能通过亮和灭来表达简单信息。而这节课我们要来学习一种表达更加明确的器件,数码管。

  1、数码管的基本介绍

  先给大家提供一张原理图看一下,如图1所示。

单片机教程

图1 数码管原理图

  这是比较常见的数码管的原理图,我们板子上一共有6只数码管。前边有了LED小灯的学习,数码管学习就会轻松的多了。从图1能看出来,数码管共有a,b,c,d,e,f,g,dp这8个段,而实际上,这8个段每一段都是一个LED小灯,所以数码管就是由8个LED小灯所组成的。我们看一下数码管内部结构图。

数码管结构图

图2 数码管结构图

数码管分为共阳数码管和共阴数码管,所谓的共阴数码管就是8只LED小灯的阴极是接在一起的,也就是阴极是公共端,由阳极来控制小灯是否亮灭。同理,共阳数码管就是阳极是接到一起的,大家可以仔细研究下图1。细心的同学也会发现,数码管上边有2个com,实际上就是我们数码管的公共端。为什么有2个,我个人认为,一方面有2个可以起到对称的效果,刚好是10个引脚,另外一个方面,公共端通过的电流较大,我们初中就学过,并联电路电流之和等于总电流,用2个com可以把公共电流平均到2个引脚上去,降低线路承受的电流。

从我们板子的电路图上能看出来,我们所用的数码管是共阳数码管,如图所示。

图片

图3 共阳数码管电路

  他们的com是接到了正极上,当然了,和LED小灯电路类似,也是由74HC138控制了三极管的导通来控制整个数码管的电流,我们先来看DS1这个数码管。原理图上可以看出来,控制DS1的三极管是Q17,控制Q17的引脚是LEDS0,对应到74HC138上边就是Y0端的输出。

74HC138控制图

图4 74HC138控制图

  我们现在的目的是让LEDS0这个引脚输出低电平,相信大家现在可以独立根据前边学到的内容把ADDR0,ADDR1,ADDR2,ADDR3,ENLED这4个输入状态写出来,现在大家不要偷懒,都去根据138的手册去写一下,不需要你记住这些结论,但是遇到就写一次,锻炼过几次后,遇到同类芯片自己就知道如何去解决问题了。

  数码管通常是用来显示数字的,我们板子上的6个数码管,习惯上我们称之为6位,那控制位选择的就是74HC138了。而数码管内部的8个LED小灯我们称之为数码管的段,那么数码管的段选择(即该段的亮灭)是通过P0口控制,经过74HC245驱动。

  2、数码管的真值表

  数码管的8个段,我们直接当成8个LED小灯来控制,那就是a、b、c、d、e、f、g、dp一共8个LED小灯。我们通过图1可以轻而易举的看出来,如果我们点亮b和c这两个LED小灯,也就是数码管的b段和c段,其他的所有的段都熄灭的话,就可以让数码管DS1显示一个数字1,那么这个时候实际上P0的值的二进制就是0b11111001,十六进制就是0xF9。那么我们写一个程序进去,看看让数码管显示一下看看。

 

    #include               //包含寄存器的库文件                   

    sbit  ADDR0 = P1^0;

    sbit  ADDR1 = P1^1;

    sbit  ADDR2 = P1^2;

    sbit  ADDR3 = P1^3;

    sbit  ENLED = P1^4;

    

    void  main()

    {

        unsigned char j = 0;

        unsigned int  i = 0;

        

        ENLED = 0;

        ADDR0 = 0;

        ADDR1 = 0;

         ADDR2 = 0;

        ADDR3 = 1;           //74HC138开启三极管Q17           

        while(1)             //程序死循环  

        {

             P0 = 0xF9;      //打开数码管b和c段   

        }

}

  大家把这个程序编译一下,下载到单片机里会发现,最右侧的数码管成功显示1这个数字。

  同样的方法,我们可以把其他的数字都成功的在数码管上显示出来,而数码管显示的数字对应给P0的赋值,我们叫做数码管的真值表。我们来列一下我们这个电路图的数码管真值表,注意,这个真值表里显示的数字都不带小数点。

  表1 数码管真值表

数字

0

1

2

3

4

5

6

7

真值表

0xC0

0xF9

0xA4

0xB0

0x99

0x92

0x82

0xF8

数字

8

9

A

B

C

D

E

F

真值表

0x80

0x90

0x88

0x83

0xC6

0xA1

0x86

0x8E

  大家可以把上边那个数码管显示1的那个程序中的P0的赋值随便修改成我们表5-1中的真值表里的数字试试看,把数码管显示的数字显示出来。

  3、数码管的静态显示

  从第三课我们学习74HC138以后,我们了解到74HC138同时一次只能让一个输出口为低电平,也就是在一个时刻内,我们只能让一个数码管显示,始终选通数码管并且可以根据我们的P0总线的信号来改变这个数码管的值,我们可以理解为数码管的静态显示。

  数码管静态显示是对应动态显示而言的,静态显示对于一两个数码管还行,多个数码管,静态显示实现的意义就没有了。这节课我们先用一个数码管的静态显示来实现一个简单的秒表,为下节课的动态显示打下基础。

  先来介绍一个51单片机的关键字code。我们前边课程定义变量的时候,一般用到unsigned char或者unsigned int这两个关键字,这样定义的变量都是放在我们的单片机的RAM中,我们在程序中可以随意去改变这个变量的值。但是还有一种常数,我们在程序中要使用,但是却不进行对这个值的改变,这种值我们可以加一个code关键字修饰一下,修饰完毕后,这个值就会存储到我们的程序空间flash中,这样可以大大节省我们单片机的RAM的使用量,毕竟我们的RAM空间比较小,而程序空间是很大的。比如我们现在要使用的数码管真值表,我们来看一下我们下边的这个程序。

 

#include               //包含寄存器的库文件                   

sbit  LED = P0^0;

sbit  ADDR0 = P1^0;

sbit  ADDR1 = P1^1;

sbit  ADDR2 = P1^2;

sbit  ADDR3 = P1^3;

sbit  ENLED = P1^4;

unsigned char code LedChar[] = {

0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,

    0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8e

};                  //用数组来存储数码管真值表,下一课详细介绍数组

 

void main()

{

    unsigned char counter = 0;

    unsigned char j = 0;

 

    ENLED = 0; ADDR0 = 0; ADDR1 = 0;

     ADDR2 = 0; ADDR3 = 1; P0 = 0XFF;  //74HC138和P0初始化部分

 

     TMOD = 0x01;                    //设置定时器0为模式1

     TH0  = 0xB8;

    TL0  = 0x00;                   //定时值初值

     TR0  = 1;                      //打开定时器0

    while(1)

    {

        if(1 == TF0)                 //判断定时器0是否溢出

        {

            TF0 = 0;

            TH0 = 0xB8;              //溢出后,重新赋值

            TL0 = 0x00;

            counter++;

            if(50 == counter)      //判断定时器0溢出是否达到50次

            {

                counter = 0;        //counter清0,重新计数

                P0 = LedChar[j++]; //把数组里的对应值送给P0

                if(16 == j)         //当显示到F后,归0重新开始

                {

                     j = 0;

                }

             }

         }

    }

}

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最新评论

引用 游客 2016-11-16 23:24
哈哈,好全面!
引用 游客 2016-11-16 23:23
哈哈,好全面!

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