物联网控制技术实验报告.doc

计算机与通信工程学院天津理工大学计算机与通信工程学院实验报告2014 至 2015 学年 第 一 学期课程名称 物联网控制技术学号20126266学生姓名赵鹏年级2012级专业物联网工程教学班号01实验地点7-213实验时间 2014 年12月6日 第3节 至 第4节主讲教师 张晓辉辅导教师 张晓辉实验实验名称 数码管 软件环境 Keil，串口调试助手硬件环境RFID实验箱套件，电脑等。实验内容（应包括实验题目、实验要求、实验任务等）实验设备硬件： RFID实验箱 电脑软件： KEIL4开发环境实验过程与实验结果（可包括实验实施的步骤、算法描述、流程、结论等）一、实验原理1. 数码管工作原理LED数码管（LED Segment Displays）由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。数码管实际上是由七个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8个。这些段分别由字母a,b,c,d,e,f,g,dp来表示，如图1.1所示。图1.1当数码管特定的段加上电压后，这些特定的段就会发亮，以形成我们眼睛看到的字样了。如：显示一个“2”字，那么应当是a亮b亮g亮e亮d亮f不亮c不亮dp不亮。发光二极管的阳极连接到一起连接到电源正极的称为共阳数码管，发光二极管的阴极连接到一起连接到电源负极的称为共阴数码管。常用LED数码管显示的数字和字符是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。2.数码管原理图实验箱使用的是4为数码管，共用了8个引脚，这样就需要动态显示数字。动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为12ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。图1.2图1.3如图1.2及1.3所示为数码管的原理图。MC74HC139是多路解调器，通过A，B Pin的电平状态来选择Y0Y3的通断，功能表如表1所示。InputsOutputsEBAY0Y1Y2Y3HXXHHHHLLLLHHHLLHHLHHLHLHHLHLHHHHHL表1 数码管动DS4开始自作往右分别是个十百千位。P12 拉低 P13拉低，个位数码管选通，P12 拉低 P13拉高，十位数码管选通，P12 拉高 P13拉低，百位数码管选通，P12 拉高 P13拉高，千位数码管选通。通过PE2PE5， PC0PC3共8个引脚点亮数码管。MC74HC573AD的输入端（D）与输出端（Q）的状态保持一致，如D0为低时则Q0也为低。二、实验步骤 1.打开KEIL4开发环境并打开工程光盘源代码数码管NixieTubes.uvproj2.编译并烧写固件到RFID实验箱3.重启实验箱，运行程序123清零456清零789清零0清零清零清零4.本实验通过4*4矩阵键盘输入数字，在数码管上显示数字。键盘分布如表2所示。表2 5. 键入数组观察结果6.核心代码管脚初始化void Nixietube_Init(void) GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;/PC0PC3GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 |GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);/PE25GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);/PB1 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);/PD12 PD13 PD6 选择器GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13;GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_6);显示数字09void Show_Single_Num(uint8_t num) uint8_t pepin;uint8_t pcpin;pepin = (Digitnum & 0xF0) 2;pcpin = Digitnum & 0x0F; GPIOC - BSRR = pcpin;GPIOC - BRR = (pcpin) & 0x0f);GPIOE - BSRR = pepin;GPIOE -BRR = (pepin) & 0x3c);显示多位数字void Show_Num(uint16_t num) uint8_t DigArray4 = 0;uint8_t i = 0, j = 0;while(1) DigArrayi+ = num % 10;num = num