单片机数码显示.doc

计算机工业控制技术实训报告目录前言1原理图3程序说明4附表5流程图6程序7总结8心得体会10参考文献11前言单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可.用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。单片机主要是作为控制部分的核心部件。 它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。 单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。 静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5840根I/O端口来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O端口才32个呢，实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。 动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，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，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通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的的COM端，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，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。原理图程序说明LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。将多只LED的阳极连在一起即为共阳式。数码管实际上是由7个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8个。我们分别把他命名为a,b,c,d,e,f,g,h。以共阳式为例，如把阳极接地，在相应段的阴极接上正电源，该段即会发光。当然，LED的电流通常较小，一般均需在回路中接上限流电阻。假如我们将b和c段接上正电源，其它端接地或悬空，那么b和c段发光，此时，数码管显示将显示数字“1”。而将a、b、d、e和g段都接上正电源，其它引脚悬空，此时数码管将显示“2”。. . . 搞懂了这个原理, 我们如果要显示一个数字2, 那么 a,b,g,e,d这5个段的发光管亮就可以了。也就是把b,e，h（小数点）不亮,其余全亮。根据硬件的接法我们编出程序。把所有数码管的8个笔划段a-h同名端连在一起，而每一个显示器的公共极COM是各自独立地受I/O线控制。CPU向字段输出口送出字形码时，所有显示器接收到相同的字形码，由8个PNP的三极管，来控制这8位哪一位工作附表1显示字型P0.7/gP0.6/dP0.5/fP0.4/hP0.3/aP0.2/eP0.1/bP0.0/c段码01001000090 h1111111000fc h20011000131 h30011010034 h4010111005c h50001011016 h60001001012 h7111101000f4 h80001000010 h90001010014 h流程图NYYN初始化显示00延时R0=1/0？R1=1/0？停机开始置0程序ORG 0000H； ； 程序由地址0000H开始执行START: MOV R0, #00H； ； 清零 MOV R1, #00HMOV R7, #00HMOV DPTR, #TABLE1； ； 指向字型数据数组LOOP: MOV A, R0MOVC A, A+DPTR ； 取出字型数据 MOV P0, A ； 由P0口送出一位七段显示数据MOV P2, #0bFH ； 位选个位LCALL DELAY_1MS ； 延时1MSMOV A, R1 MOVC A ,A+DPTR MOV P0, A MOV P2, #7FH LCALL DELAY_1MS DJNZ R7, LOOP ； 循环判断是否继续执行 INC R0 ； 变量地址加1指到下一位显示器缓冲CJNE R0, #10,LOOP ； 比较R0里的数是否为10,不为10MOV R0, #0 ； 个位清零 INC R1 CJNE R1, #10,LOOPMOV R1, #0 ； 十位清零 AJMP LOOP ； 一直循环 TABLE1: DB 90H,0FcH,31H,34H,5cH,16H ；字型1-9数据数组DB 12H,0F4H,10H,14H DELAY_1MS: ；延迟子程序,总延迟时间1MS MOV R4, #150D0: MOV R3, #5 DJNZ R3,$ DJNZ R4,D0 RETEND总结单片机实训的时候需要焊电路板，我的布局经验不是很丰富，所以操作起来不是那么的熟练焊数码管电路还是第一次，所以很兴奋，我拿电压表来检测，费了很长时间才把数码管的各个焊脚弄清楚焊板子前，心里一定要很明确电路图，总共要多少器件，各管脚怎么连，并在板子上布好局，然后分模块地一块块的焊接，心中有图，才能知道一步步的去焊什么，不然很茫然的焊接，结果好不哪里去还有就是焊接的问题，虚焊是每个人都会遇到的问题，所以在出现问题后，检测时在原理图上看不出问题就第一检查虚焊单片机最小系统是我以前就做好的，只需要把数码管电路焊好，与单片机最小系统的接口相连焊板的时候出现了很多问题，可能是因为着急，每看清就焊了，结果把数码管的公共脚给焊错了，没办法只能拆下来重新焊接整块板一直用了一整天才完成了焊完电路板之后要拿到单片机仿真器上测试，测试需要输入程序，而编写程序又是一个难点，如果对指令不熟悉就不可能把一份完整的程序编写出来编写程序同样需要很长的时间，短的几个小时，长的话就可能是几天，甚至更长在单片机仿真器上输入程序检测，在程序正确无误之后，用仿真器软件压入单片机最小系统内，然后测试电路板，让数码管按着程序指令动作我发现做事一定要带着严谨认真的态度去做就可以做得相对好很多。通过焊接这个板子，我学到了很多实实在在的焊接技能。例如，焊接引脚时，可以把烙铁的尖端放在要焊的焊盘上并烫着引脚，这时，将锡丝插到引脚和烙铁之间，大约一两秒后，就会看到适量的锡的熔融物已与引脚和板子上的金属圈融合在一起，这时快速将烙铁的尖尖沿引脚向上提起，这样，在一两秒内一个漂亮的焊点就产生了！为了美观，布局要合理，可以先把所有器件在板子上比划看看，这不是浪费时间。走线也要规规矩矩才好，特别是板子正面的走线。还有可以选择特制的细线来走线，这样板子的反面看上去也就清晰、整洁很多了。注意的是，不要对着电路图上的引脚焊，因为电路图上省略了一些芯片引脚，或是引脚的位置与实物的不一定是一一对映的。一定要查阅芯片资料对着实物焊。通过这次课程设计我也发现了自身存在的不足之处，虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努力才得以解决。这也激发了我今后努力学习的兴趣，我想这将对我以后的学习产生积极的影响。其次，这次课程设计让我充分认识到团队合作的重要性，只有分工协作才能保证整个项目的有条不絮。另外在课程设计的过程中，当我们碰到不明白的问题时，指导老师总是耐心的讲解，给我们的设计以极大的帮助，使我们获益匪浅。因此非常感谢老师的教导。通过这次设计，我懂得了学习的重要性，了解到理论知识与实践相结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力，这将为自己今后的学习和工作做出了最好的榜样。心得体会时间过得真快，转眼间，两周的实训即将结束。实训期间，让我学到了很多东西，不仅使我在理论上对单片机有了全新的认识，在实践能力上也得到了提高，真正地做到了学以致用，更学到了很多做人的道理，对我来说受益非浅。除此以外，我还学会了如何更好地与别人沟通，如何找出自己错误，如何说服别人认同自己的观点。第一次亲身感受到理论与实际的相结合，让我大开眼界。也是对以前所学知识的一个初审！这次实训对于我以后学习、找工作也真是受益菲浅.相信这两周实训所得到的宝贵的经验将会成为我今后成功的重要的基石。 经过一学期单片机课程学习，对程序设计只是有了一个初步认识和理解.通过这次实训才让我深刻了解到想要学好一门课程不是那么容易.而且我还懂得了无论是在工作中还是在生活中都要和老师、同学保持良好的关系.做事首先要学做人，要明白做人的道理。在有一年我们就要踏上人生另一旅程了，有时不免会感到有些茫然，感到无助，但生活的路谁都无法预设，只能一步一步摸索，但只要方向正确，我们就都回成功。专心做自己的事，是一种乐趣；互相交流，是大家一起进步的