单片机数码管显示实验总结

1 / 37 单片机数码管显示实验总结 数码管动态显示实验 一、实验要求 1. 在 Proteus 软件中画好 51单片机最小核心电路，包括复位电路和晶振电路 2. 在电 路中增加四个 7段数码管 (共阳 /共阴自选 ),将 P1口作数据输出口与 7 段数码 管数据引脚相连 ， 引脚输出选控制信号 3. 在 Keil软件中编写程序 ,采用动态显示法 ,实现数码管显示变量 unsigned int show_value 的值，即把 show_value 的千百十个位的值用数码管显示出来。 二、实验目的 1. 巩固 Proteus软件和 Keil软件的使用方法 2. 学习端口2 / 37 输入输出的高级应用 3. 掌握 7 段数码管的连接方式和动态显示法 4. 掌握查表程序和延时等子程序的设计 三实验说明 如下图所示，由 P1 口将要显示的数字输给七段数码管；再由 P2 第四位输给数码管的公共端，作为扫描输入信号；用外部中断和分别接 PB1 与 PB2，实现数字的增减。所要实现的功能是，开始运行电路功能图时，四个数码管分别显示0000，按下 PB1 增 1，直到 9999 回到 0000，相反按下 PB2减 1，直到 0000回到 9999。 在算相关数据时，由于要显示个十百千的不同数字，要调用disp 函数， disp0=show/1000; /显示千位的值 disp1=show%1000/100; /显示百位的值 disp2=show%100/10; / 显 示 十 位 的 值 disp3=show%10; /显示个位的值 3 / 37 本实验需要用到 IE 寄存器与 TCON 寄存器。 四、硬件原理图及程序设计 硬 件原理图设计 图 开始运行 proteus，四个数码管显示 0000，按下 PB1 数码管增 1，按下 PB2数码管减 1。 程序流程图设计 三）程序设源代码 #include #define SEG7P P1 #define SCANP P2 /定义 8051寄存器头文件 / 定义数码管输入信号接 P1 /定义 数码管扫描信号接 P2 char code TAB10=0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, /数字 04 0x92, 0x83, 0xf8, 0x80, 0x98 ;/数字 59 char disp4=0,0,0,0; /显示数组 void delay_ms(int x); /声明延迟函数 char scan4=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7; /声明输入扫描信号 char i,j; /声明变量 void 4 / 37 display(); /显示数组 diso 的内容 int show=0000; /定义初始值 void get_disp(); /声明返回 diap main() IE=0X85; TCON=0X05; while(1) get_disp(); display(); /主程序开始 / 开 IE 寄 存 器 ， 允 许 INT0 和 INT1 中断 /开 INT0， INT1 /无穷循环 void delay_ms(int x) int i,j; for (i=0;i void display() /声明延迟函数 /定义变量 /开始计数，计数 x次 /计数 120次，延迟 1ms 5 / 37 /声明显示函数 for(i=0;i / j=disp3-i; /diap SCANP=scani; / SEG7P=TABj; / delay_ms(4); / void INT0_ISR(void) interrupt 0 /INT0 if(show /9999 show+; / else show=0; / void_INT1_ISR(void) interrupt 2 /INT1 序开始 if(show0) 大于 0 6 / 37 show-; / else show=9999; 9999 void get_disp () disp0=show/1000; / disp1=show%1000/100; / disp2=show%100/10; /开始计数 ，计数 4 次 的值附到变量 j 显示扫描 信号 显示数字到数码管 延迟 4ms 中断子程序开始 如果显示数值小于 显示数值自增 1 否则显示数值 0 中断子程 /如果显示数值 7 / 37 显示数值自减 1 /否则显示数值 显 示千位的值 显示百位的值 显示十位的 disp3=show%10; /显示个位的值 五实验总结 实验过程中遇到的问题及解决方法、体会 问题 1：运行电路原理图时，数码管都不亮。 解决方法：定义 IE 寄存器时，没有开启总开关 EA，导致数码管不能正常显示数字。 问题 2：按下 PB1 或 PB2，数码管乱码。 解决方法 :因为使用了两个外部中断，所以 INT0 和 INT1 都要开启，在声明 INT0 和 INT1时，起初写成 if； show-;if；show+;而应该是 if;show+； if;show-；最电路原理图能正常显示 00009999。 8 / 37 体会 :科学的魅力太强大了，从之前的一个数码管亮 09，现在只要你想要几个数码管亮就可以接几个，写入正确的程序，就能实现你想要的效果。程序一直在增多，实现的功能也在无穷的变换着，越来越觉得单片机实现的功能，在生活中也随处可见。 微机实 验报告 LED数码管显示实验 指导教师： 专业班级： 姓名 ： 学号 ： 联系方式 ： 一、 任务要求 实验目的：理解 LED七段数码管的显示控制原理，掌握数码9 / 37 管与 MCU 的接口技术，能够 编写数码管显示驱动程序；熟悉接口程序调试方法。 实验内容：利用 C8051F310 单片机控制数码管显示器 基本要求： 利用末位数码管循环显 示数字 0-9，显示切换频率为 1Hz。 提高要求： 在 4 位数码管显示器上依次显示当天时期和时间，显示格式如下： yyyy (年份 ) 思考题： 数码管采用动态驱动方式时刷新频率应如何选择？为什10 / 37 么？ 二、 设计思路 C8051F310 单片机片上晶振为 ,采用 8 分频后为 ，输入时钟信号采用 48个机器周期。 0 到 9 对应的断码为： FCH、 60H、 DAH、 F2H、 66H、 B6H、 BEH、E0H、 FEH、 F6H 基础部分： 由于只需要用末位数码管显示，不需要改变位码，所以只需要采用 LED的静态显示。采用查表的方法，通过循环结构，每次循环查找数据表下一地址，循环十次后重新开始循环。每次循环延时 1s，采用定时器 0定时方式 1。 提高部分： 四个数码管都要显示，所以采用 LED的动态显示。由于数码管的位选由、控制， P0 端口的其他引脚都没用到，所以对P0 端口初始化赋 00H，每次循环加 40H、选中下一位，四次后十六进制溢出， P0端口变又为 00H回到第一个数码管。 11 / 37 每位数码管显示 一个段码后都延时 1ms采用定时器 0定时方式 1，依然采用查表法改变段码值。通过循环： DJNZ R5,BACK MOV R5,#250 DJNZ R4,BACK MOV R4,#8 来控制每种模式的切换时间，我采用 2s切换一次。 切换 模式，可以采用改变查表法的偏移量来实现，没切换一次模式，偏移量加 04H，三次后回到初始偏移量，来实现三种模式的循环显示。 三、 资源分配 基础部分： 、：控制数码管的位选 P1：控制数码管段码的显示 12 / 37 R0：控制段选 提高部分： 、：控制数码管的位选 P1：控制数码管段码 的显示 R0：控制位选 R1：控制段选 R3：用于改变偏移量来切换模式 R4、 R5：控制 循环次数，控制模式切换时间 四、 流程图 基础部分： 13 / 37 提 高部分 西华大学实验报告 开课学院及实验室：机械工程与自动化学院计算机机房 实验时间 ： 2016 年 5 月 20 日 一、 实验目的 二、 实验内容 三、实验电路 四、实验程序 #include sbit key0=P2 ; sbit key1=P2 ; sbit key2=P2 ; 14 / 37 sbit red=P1 ; sbit yell=P1 ; sbit gre=P1 ; sbit LED1=P2 ; sbit LED2=P2 ; int num=0; unsigned char code dispcode= 0x30,0xfc,0xa2,0xa4,0x6c, 0x25,0x21,0xbc,0x20,0x24; void init() 15 / 37 key0=1; key1=1; key2=1; void delayms(int a) int b=0; for(a;a0;a-) for(b=110;b0;b-); int judge() 16 / 37 if(key0=0) delayms(100); if(key0=0) red=0; yell=1; gre=1; num+; if(num=10) num=0; 17 / 37 if(key1=0) delayms(5); if(key1=0) red=1; yell=0; gre=1; 18 / 37 if(key2=0) delayms(5); if(key2=0) red=1; yell=1; gre=0; 19 / 37 return 0; void xianshi() delayms(5); P0=dispcodenum; LED1=0; LED2=1; delayms(5); int main() 20 / 37 init(); while(1) judge(); xianshi(); return 0; 五、实验步骤 六、附录 21 / 37 一、实验目的 1、在之前单 键实验和中断控制数码管 “ 静态 ” 显示实验的基础上，把单键判断、数码管显示和中断结合起来编写中断程序实现单键控制一位数码管； 2、在实现控制一位数码管显示的基础上用单键控制两位数码管显示。 二、实验所需器材与软件 硬件：电脑、传输线、 AT89S52单片机 软件：编程软件 Keil uVision3；读写软件 MePro 三、实验程序的及其分析： 1、单键控制一位数码管显示 主要设计思路：在中断主程序后加入单键判断键按下情况判断语句，把数码管显示程序放在中断子程序中。当有键按下22 / 37 且有中断请求时，重新给数码管显示偏移地址赋值，从而改变显示内容。 程序： ORG 0000H AJMP MAIN ；转向主程序 ORG 001BH ；中断矢量地址 AJMP T_INT ；转向中断服务程序 MAIN: ；主程序标号 MOV R3,#0 ；表偏移地址 MOV DPTR,#TAB ；把表头地址赋值给寄存器 DPTR MOV TMOD,#10H ；设定定时器工作于模式 1 MOV TH1,#0FEH ；定时器赋初值 23 / 37 MOV TL1,#0EH SETB ET1 ；开中断 SETB EA SETB TR1 ；启动定时器 LOOP1:JNB , LOOP4 AJMP LOOP1 LOOP4:ACALL DELAY JNB , LOOP_ADD 单键按下判断程序 LOOP_ADD:INC R3 CJNE R3,#10,LOOP8 MOV R3,#0 24 / 37 LOOP8: AJMP LOOP1 T_INT: MOV TH1,#0FEH MOV TL1,#0EH MOV A,R3 中断程序内嵌的数码管显示程序 MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV P2,#11111110B RETI TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H ,99H,92H,82H,0F8H ；表内容 DB 80H,90H DELAY:MOV R5,#64H 25 / 37 LOOP5:MOV R7,#0FFH LOOP6:NOP NOP 用于单键按下防抖动的延时程序 DJNZ R7,LOOP6 DJNZ R5,LOOP5 RET 2、单键控制两位数码管显示 设计思路：用两个寄存器分别存放数码管显示的个位和十位，并且在数码管显示程序中用移位指令对数码管的位码进行移位，使每次执行中断程序时显示一位数，循环两次中断程序后 “ 静态 ” 显示两位数字。 程序： ORG 0000H 26 / 37 AJMP MAIN ORG 001BH AJMP T_INT MAIN: MOV R0,#0 ；用来判断中断程序显示内容的位数 MOV R3,#0 ；把数码管显示的个位偏移地址存放在R3 MOV R1,#0 ；把数码管显示的十位偏移地址存放在 R1 MOV R4 ,#0FEH ；数码管位码内容 MOV R2,#0 ；用于计算数码管位码移位次数 MOV DPTR,#TAB ；把表头地址赋给 DPTR MOV TMOD,#10H MOV TH1,#0FEH 27 / 37 MOV TL1,#0EH SETB ET1 中断启动初始化 SETB EA SETB TR1 LOOP1:JNB , LOOP4 ；键按下判断程序 AJMP LOOP1 LOOP4:ACALL DELAY JNB ,LOOP_ADD LOOP_ADD:INC R3 ；当有键按下时，个位偏移地址加一位 CJNE R3, #10, LOOP8 ；判断个位显示的数值是否超过 9 INC R1 ；个位数值到 9 后十位进一位 28 / 37 MOV R3,#0 ；使个位显示为 “0” CJNE R1,#10,LOOP8 ；判断十位显示数值是否超过 9 MOV R1,#0 ；显示满 “99” 后将数码管置 “00” LOOP8: AJMP LOOP1 T_INT:MOV TH1,#0FEH MOV TL1,#0EH CJNE R0, #2, LOOP10 MOV A, R3 INC R0 数码管个位和十位切换操作指令 AJMP LOOP11 LOOP10:MOV A,R1 MOV R0,#2 29 / 37 LOOP11:MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV P2,R4 MOV A,R4 RL A ；显示完一个数码管后对位码向左移一位 MOV R4,A INC R2 ；记录移位次数 CJNE R2,#2,LOOP9 ；当移位次数为两次时，执行位码赋初始值指令 MOV R4,#0FEH ；令位码返回初始值 MOV R2,#0 ；移位次数清零 LOOP9:RETI TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H ,99H,92H,82H,0F8H ；表30 / 37 内容 DB 80H,90H DELAY:MOV R5,#99H LOOP5:MOV R7,#0FFH LOOP6:NOP NOP 键防抖动延时判断程序 DJNZ R7,LOOP6 DJNZ R5,LOOP5 RET 四、实 验结果分析 经过艰辛的调试工作，单键的按下判断程序能成功区分抖动键，实现按下与否判断，一位数码管和两位数码管显示均能31 / 37 按预定要求工作，但两位数码管显示程序设计逻辑有局限性，在自己所设计逻辑的模式下难以向上扩展，要实现三位以上数码管显示时有很大困难。 五、实验心得体会 每一次的实验内容都是在之前实验基础上进行的，因此，从多次实验经验来看，要想顺利完成当次实验，课前回顾之前所做实验内容也是颇为重要的。在写程序时应先想好程序设计基本思路，避免在原来的程序模板中漫无目的地插入程序，靠投机取巧实现实验要求，每次在实验中都有深深的体会，在编程序前想好思路，然后循着思路琢磨着怎么实现会比较容易，且能更好掌握程序逻辑结构，免得实现了实验要求，自己却看懂所写的程序。在这次实验中，虽然实现了两位数码管的显示，但是数码管显示的个位和十位是通过存放在两个寄存器中实现的，再向上扩展至多位数码管显示却是难以实现，因此不是一个优良的程序结构，这也是这次实验最难突破的难点。 注： 1、报 告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。 32 / 37 2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后 10日内。 实验五 串行口静态显示 一实验 目的 1学习用单片机的串行口扩展 74LS164 实现静态显示方法。 2学习用单片机 I/O 口模拟串口工作实现静态显示的编程方法。 3掌握静态显示的编程方法和数码管显 示技术。 二实验任务 1根据共阳数码管的功能结构，自编一组 0F 的笔形码，并按顺序存放建立程序数据表格。 2利用单片机串行口扩展 74LS164，完成串 -并转换输 出，实现静态显示：要求循环显示 0 F 这数字，即输出数字“0” 时，四位同时显示 0，显示 1 秒后再输出数字 “1” ，33 / 37 即四位同时显示 1， 依次类推，相当于数字自检循环显示。 3利用单片机串行口编写静态显示程序，在数码显示器上30H、 31H 单元的内 容， 30H、 31H 单元为任意的十六进制数。 4用、 分别替代 RXD、 TXD 做模拟串口完成任务 3 的静态显示程序。 三实验电路 静态显示实验电路 连线方法：静态显示只要连接 2 根线：单片机的 RXD 与 DAT 节点连接， TXD 与 CLK 接点连 接，要把电源短路片插上。PW11 是电源端。 四 实验原理说明 1静态显示实际上动态的过程，静态的显示，单片机串行口输出的数据通过 74LS164 串并转换 34 / 37 输出，每输出一个数据，把原先的的数据推挤到下一个显示位上显示。实验时，单片机串行口应工作在方式 0， RXD 输出串行数据， TXD 输出移位时钟，在移位时钟的作用下，串行口发送缓冲器的 数据一位一位地从 RXD 移入到 74LS164 中，并把后面送入的数据推挤原先的数据到下一个级联的74LS164 中输出，每输出一个数据可以延时 1ms。实验时，通过改变延时时间，可以更清楚地观察到数据推挤的过程。 2串行口工作在方式 0 时，串行传输数据为 8 位，只能从RXD 端输入输出。 TXD 端用于输出移位同步时钟信号，其波特率固定为振荡频率的 1 12，由软件置位串行控制寄存器SCON 的 REN 位才能启动串行接收。在 CPU 将数据写入 SBUF 寄存器后，立即启动发送，第 8 位数据输送完后，硬件将SCON 寄存器的 TI 位置 1，必须由软件对它清 0 才能启动发送下一帧数据。 3静态显示笔型码： 笔形码： 0 1 2