实验八数码管LED实验报告.doc

苏 州 大 学 实 验 报 告 院 系 年级专业 姓名 学号 课程名称 成绩 指导教师 同组实验者 实验日期 实验名称 数码管 LED 实验 一 实验目的 理解 8 段数码管的基本原理 理解 8 段数码管的显示和编程方法 理解 4 连排共阴极 8 段数码管 LG5641AH 与 MCU 的接线图 二 实验内容 理解 8 段数码管原理 运行与理解各子程序 编制一个 4 连排 8 段数码管程序 MCU 的 PTA7 PTA4 接各 LED 的位选线 自左到右 PTB7 PTB0 接 LED 的数据线 hgfedcba 在 4 连排 8 段数码管显示 MCU 复位后的开始到现在的运行时间 由于只有四个数码管 所以 只显示 MCU 运行到目前为止的分钟和秒 当计时达到一个小时 就重新从 00 00 开始计 时 另外 也可以通过 PC 方的串口通信程序 指定计时的开始值 三 实验过程 一 原理图 二 接线图 图 8 2 数码管外形 a g d f ec b h 图 8 1 数码管 a 共阴极 GND abc def gdp b 共阳极 Vcc abc def gdp 图 8 3 MCU 与 4 连排 8 段数码管的连接 a g d f ec b h a g d f ec b h a g d f ec b h a g d f ec b h abfCS0CS1 CS2 cdeghCS3 123456 7891011 12 PTC3 PTB6 PTB2 PTB7 PTB3 PTB4 1K 1K1K 1K PTB1 PTC2 PTC1 PTB5 PTB0 PTC0 三 基本原理 8 段数码管一般由 8 个发光二极管 Llight emitting diode LED 组成 每一个位段就 是一个发光二极管 一个 8 段数码管分别由 a b c d e f g 位段 外加上一个小数点 的位段 h 或记为 dp 组成 根据公共端所接电平的高低 可分为共阳极和共阴极两种 有 时数码管不需要小数点 只有 7 个位段 称 7 段数码管 共阴极 8 段数码管的信号端高电平 有效 只要在各个位段上加上相应的信号即可使相应的位段发光 比如 要使 a 段发光 则 在 a 段加上高电平即可 共阳极的 8 段数码管则相反 在相应的位段加上低电平即可使该位 段发光 四 编程 一 流程图 二 所用寄存器名称及其各个位 程序中没有使用与 LED 显示相关的控制和状态寄存器 仅仅使用了通用 I O 口 A 口和 B 口 三 主要代码段 1 汇编方式 数码管 LED 显示的主程序部分代码 MainInit 复位后程序从此开始执行 系统初始化 SEI 关中断 1 堆栈初始化为 RAM 最高端 LDHX RAMEndAddr HX RAMEndAddr TXS HX 1 SP 图 8 4 数码管 LED 显示流程图 及其中断子程序 开始 SCI 初始化 子程序 头文件 和声明 1 人工复位 结束 开放 SCI 接收中断 定时器 1 溢出中断 开放总中断 等待定时器溢出中断 事件的发生 开始 结束 定时器初始 化子程序 计时值的秒加 1 秒达到 60 则清零 分钟值加 1 分钟达到 60 则清零 等待 SCI 接收中断 事件的发生 开始 结束 把当前计时值改变为 接收到的计时初始值 取得计时初始值 2 系统初始化 JSR MCUInit 初学时跳过此处 3 串行口初始化 JSR SCIInit 4 定时器 1 初始化 JSR Timer1Init 调定时器 1 初始化子程序 BSET 5 SCC2 设置接收中断允许 CLI 开中断 LED 口初始化 LDA 0 xff STA LEDdata D 数据口为输出到 LED STA LEDcs D 位选口为输出到 LED 给 Time 0 2 时分秒 赋初值 0 0 0 多一个 0 1 即可 LDA 0 STA Time STA Time 1 STA Time 2 程序总循环入口 MainLoop LEDbuf 0 3 中放入要显示的数字 分 LDA Time 1 CLRH LDX 10 DIV STA LEDbuf PSHH PULA STA LEDbuf 1 秒 LDA Time 2 CLRH LDX 10 DIV STA LEDbuf 2 PSHH PULA STA LEDbuf 3 在 4 位共阴极 LED 上显示 LEDbuf 中的 4 个数据 只允许 0 9 MOV 11111110 I1 初始位选信号 共阴极情况 MOV 4 I2 显示个数 AIS 1 LDA 4 STA 1 SP LDHX LEDbuf LEDShow PSHH 保护数据地址 PSHX LDX X 数据 LDA I1 位选信号 JSR LEDShow1 显示一个数据 LDA I1 变动位选信号 SEC ROLA STA I1 延时 LDHX 10 JSR Delay ms PULX 恢复数据地址 PULH AIX 1 指向下一个数据 DBNZ 1 SP LEDShow AIS 1 JMP MainLoop 数码管 LED 显示的中断子程序部分代码 Timer1Int 定时器 1 溢出中断子程序 功能 给内存单元 Time 0 2 时分秒 赋值 入口 无 出口 无 Timer1Int SEI 关总中断 PSHH 保护 H INC Time 2 秒数加 1 LDA Time 2 CMP 60 BNE Timer1Int 1 秒数未增加到 60 转 LDA 0 秒数增加到 60 清 0 STA Time 2 INC Time 1 分钟数加 1 LDA Time 1 CMP 60 BNE Timer1Int 1 分钟数未增加到 60 转 LDA 0 分钟数增加到 60 清 0 STA Time 1 INC Time 小时数加 1 LDA Time CMP 24 BNE Timer1Int 1 小时数未增加到 24 转 LDA 0 小时数增加到 24 清 0 STA Time Timer1Int 1 LDA T1SC BCLR TOFBit T1SC 清除定时器溢出标志位 PULH 恢复 H CLI 开总中断 RTI SCIRecINT SCI 接收中断子程序 功能 接收 3 字节基准时分秒放入内存单元 Time 0 2 入口 无 出口 Time 0 2 SCIRecINT SEI 关总中断 PSHH 保护 H LDA 03 LDHX Time JSR SCIReN 接收 3 字节数据 PULH 恢复 H CLI 开总中断 RTI 中断返回 2 C 语言方式 数码管 LED 显示的主程序部分代码 主函数 void main INT8U i j DisMCUInt 禁止总中断 MCUInit 芯片初始化 SCIInit 串行口初始化 Timer1Init 定时器初始化 EnSCIReInt 开放 SCI 接收中断 EnT1OverflowInt 开放 Timer1 溢出中断 T1SC 允许定时器 1 计数 EnMCUInt 开放总中断 LEDdata D 0 xff 数据口为输出 LEDcs D 0 xff 位选口为输出 给时分秒赋值初始化 time 0 0 时 time 1 0 分 time 2 0 秒 while 1 LED 显示分和秒 LEDShowNum 0 time 1 10 for j 0 j 250 j 延时 LEDShowNum 1 time 1 10 for j 0 j 250 j 延时 LEDShowNum 2 time 2 10 for j 0 j 250 j 延时 LEDShowNum 3 time 2 10 for j 0 j 250 j 延时 数码管 LED 显示的中断程序部分代码 pragma interrupt handler isrSCIRe void isrSCIRe void DisMCUInt 禁止总中断 SCIReN 3 time 接收时分秒 3 个字节的数据 EnMCUInt 开放总中断 pragma interrupt handler isrTimer1 void isrTimer1 void DisMCUInt time 2 秒加 1 if time 2 60 goto exit 秒未增加到 60 转 exit time 2 0 秒增加到 60 清 0 分加 1 time 1 if time 1 60 goto exit 分未增加到 60 转 exit time 1 0 分增加到 60 清 0 时加 1 time 0 if time 0 24 goto exit 时未增加到 24 转 exit time 0 0 时增加到 24 清 0 exit T1SC 清除定时器溢出标志位 EnMCUInt 五 实验问答 根据实验指导书所列举的问题 1 驱动 LED 数码管有哪些方法 答 用单片机驱动 LED 数码管有很多方法 按显示方式可分静态显示和动态 扫描 显示 按译 码方式可分硬件译码和软件译码 静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能 单片机将所要显示的 数据送出后就不再管 直到下一次显示数据需要更新时再传送一次新数据 动态显示需要 CPU 时刻对显 示器件进行数据刷新 显示数据有闪烁感 占用的 CPU 时间多 2 LED 静态显示和动态显示方式各有什么优缺点 答 静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能 单片机将所要显示的数据送出后就不再管 直 到下一次显示数据需要更新时再传送一次新数据 静态显示数据稳定 占用很少的 CPU 时间 动态显示 需要 CPU 时刻对显示器件进行数据刷新 显示数据有闪烁感 占用的 CPU 时间多 这两种显示方式各 有利弊 静态显示虽然数据稳定 占用很少的 CPU 时间 但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路 使用的硬件较多 动态显示虽然有闪烁感 占用的 CPU 时间多 但使用的硬件少 能节省线路板空间 3 在本自编程序中 让第二个数码管的小数点仿照电子时钟 1 秒钟闪烁一下 只要改一处 能行吗 答 可以 只要在定时器的中断处理程序中