s5-3数码管驱动与程序设计

1、数码管驱动与程序设计 目 录 LED数码管数码管 数码管驱动电路数码管驱动电路 段码表的生成段码表的生成 数码管的动态扫描显示数码管的动态扫描显示 数字符号与数值的关系数字符号与数值的关系 LED数码管的内部结构单个单个LED数码管数码管 单个数码管就是用单个数码管就是用8个独立的个独立的LED发光二极管按照发光二极管按照“日日”字形排列起来的。字形排列起来的。在实际应用中，一般会将在实际应用中，一般会将8个个LED的阳极或者阴极并联在一起组成数码管。的阳极或者阴极并联在一起组成数码管。由此可见由此可见，一个数码管至少有，一个数码管至少有9个引入端，其中个引入端，其中ah被定义为段选端，并联在

2、一起被定义为段选端，并联在一起的公共端的公共端com被定义为位选被定义为位选 端。端。8个独立的个独立的LED发光二极管发光二极管abcdefghCOM COM abcdefgh共阴共阴：阴极并联：阴极并联 共阳共阳：阳极并联：阳极并联 a b c d e f g h 为了方便地控制数码管为了方便地控制数码管的每个笔段，相应地将数的每个笔段，相应地将数码管的每个笔段分别命名码管的每个笔段分别命名为为ah。 LED数码管的工作原理 abcdefghGND +5V abcdefgh共阴极数码管共阴极数码管 共阳极数码管共阳极数码管 笔段发光：笔段发光：位选端输入低电平位选端输入低电平0；段选端输入

3、高电平段选端输入高电平1。a b c d e f g h a b c d e f g h 笔段发光：笔段发光：位选端输入高电平位选端输入高电平1；段选端输入低电平段选端输入低电平0。COM COM 1000000010000000通过控制笔段发光，数码管可以通过控制笔段发光，数码管可以显示数字显示数字09，以及一些字母符号，以及一些字母符号等。等。 单个共阳极数码管LN3161BSabcdefghcom com abcdefgh16 109854237 Vcc P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0LN3161BS引脚结构图引脚结构图它有它有10个管脚，个管脚，2个内

4、部相连的个内部相连的com端端1和和6，8个位选端。个位选端。LN3161BS测试电路测试电路将段选端将段选端ah连接到单片机的连接到单片机的P0口，则口，则通过程序即可控制笔段的亮灭。通过程序即可控制笔段的亮灭。与单片机相连与单片机相连 R8 1kR7 1kR6 1kR5 1kR4 1kR3 1kR2 1kR1 1k 一个数码管只能显示一个数码管只能显示1位数字，如果要位数字，如果要 显示多位数字怎么办？显示多位数字怎么办？方法一：将多只单个数码管并接在一起。方法一：将多只单个数码管并接在一起。缺缺 点：点：4位并列的数码管就需要位并列的数码管就需要4 8=32根段根段 选信号，管脚过多，连

5、线复杂。选信号，管脚过多，连线复杂。方法二：方法二：动态扫描方式动态扫描方式进行数码管显示。进行数码管显示。优优 点：不增加段选信号线，利用人眼的视觉暂点：不增加段选信号线，利用人眼的视觉暂 留效应，使数字轮流显示来实现。留效应，使数字轮流显示来实现。 1001100110011001abcdefghcom com abcdefgh16 109854237 4位动态数码管351012471168912COM1 COM2 COM3 COM4351012471168912COM1 COM2 COM3 COM4LN3461AS四位动态共阴数码管内部结构四位动态共阴数码管内部结构 LN3461BS四位

6、动态共阳数码管内部结构四位动态共阳数码管内部结构 段段 选选 端端 复复 用用段段 选选 端端 复复 用用 采用段选端复用的方法，仅需采用段选端复用的方法，仅需12个个 管脚。管脚。 两者外型尺寸大小、管脚的排列顺两者外型尺寸大小、管脚的排列顺 序和名称完全一样。序和名称完全一样。4位数码管管脚排列图位数码管管脚排列图 目 录 LED数码管数码管 数码管驱动电路数码管驱动电路 段码表的生成段码表的生成 数码管的动态扫描显示数码管的动态扫描显示 数字符号与数值的关系数字符号与数值的关系 数码管电路组成 数码管电路数码管电路 4位共阳数码管位共阳数码管LN3461BS限流电阻限流电阻PNP型三极管

7、型三极管单片机单片机I/O口驱动能力不够，口驱动能力不够，增加三极管以提高增加三极管以提高com口口的电流驱动能力的电流驱动能力与单片机相连与单片机相连 目 录 LED数码管数码管 数码管驱动电路数码管驱动电路 段码表的生成段码表的生成 数码管的动态扫描显示数码管的动态扫描显示 数字符号与数值的关系数字符号与数值的关系 笔段与数值的对应关系+5V hgfedcba共阳极数码管共阳极数码管 数码管有数码管有8个笔段，每个笔段有亮和灭个笔段，每个笔段有亮和灭两种状态，则每个数码管有两种状态，则每个数码管有28 = 256种种显示组合，去掉显示组合，去掉“点（点（h）”，其余，其余7个笔段有个笔段有

8、27 = 128种显示组合。种显示组合。 七段共阳极数码管段码表 数字数字hgfedcba数值数值a b c d e f g h 假设将假设将ah对应对应8位位二进制数的二进制数的07位：位：0110000000 xC01111110010 xF92101001000 xA43101100000 xB04100110010 x995100100100 x926100000100 x827111110000 xF88100000000 x809100100000 x90A100010000 x88b100000110 x83C110001100 xC6d101000010 xA1E1000011

9、00 x86F100011100 x8E 实验14位数码管显示1234实验分析：只要求在实验分析：只要求在4位数码管上显示位数码管上显示1234，但并没有要求在同一时间显示数字。，但并没有要求在同一时间显示数字。实现方法：每次只让一个数码管显示。实现方法：每次只让一个数码管显示。实验步骤：实验步骤：第第1个数码管显示个数码管显示1；第第2个数码管显示个数码管显示2；第第3个数码管显示个数码管显示3； 第第4个数码管显示个数码管显示4。对实际有什么作对实际有什么作用呢用呢 目 录 LED数码管数码管 数码管驱动电路数码管驱动电路 段码表的生成段码表的生成 数码管的动态扫描显示数码管的动态扫描显示

10、 数字符号与数值的关系数字符号与数值的关系 数码管的动态扫描显示实验电路 与与P1口相连口相连分别与分别与P3.0、P3.1、P3.2、P3.3相连相连动态扫描动态扫描：每次只有一位数码管显示，即在实际操作过程中数字是轮流显示的，：每次只有一位数码管显示，即在实际操作过程中数字是轮流显示的，但只要轮流操作的速度达到一定的范围，人眼看到的将是整体显示的效果。但只要轮流操作的速度达到一定的范围，人眼看到的将是整体显示的效果。 数码管的动态扫描显示程序实现ORG 0000HStart:MOV P1 , #0 xF9 ;段选：显示字符“1” CLR P3.0 ;位选：将com1连接到0电平 ACALL

11、 Delay ;延时SETB P3.0 ;位选：将com1连接到1电平MOV P1 , #0 xA4 ;段选：显示字符“2”CLR P3.1 ;位选：将com2连接到0电平 ACALL Delay ;延时SETB P3.1 ;位选：将com2连接到1电平MOV P1 , #0 xB0 ;段选：显示字符 “3”CLR P3.2 ;位选：将com3连接到0电平 ACALL Delay ;延时SETB P3.2 ;位选：将com3连接到1电平MOV P1 , #0 x99 ;段选：显示字符“4”CLR P3.3 ;位选：将com4连接到0电平 ACALL Delay ;延时SETB P3.3 ;位选

12、：将com4连接到1电平SJMP Start;返回Start，循环执行程序在第在第1位数码管显示字符位数码管显示字符“1”在第在第2位数码管显示字符位数码管显示字符“2”在第在第3位数码管显示字符位数码管显示字符“3”在第在第4位数码管显示字符位数码管显示字符“4”0 xF9：1111 1001 字符字符“1”的数值的数值 将将0 xF9送往送往P1口，即数码口，即数码管的段选端管的段选端segAsegHP3.0置置0，三极管，三极管Q11导通，导通，com1被拉高，第被拉高，第1位数码管位数码管将显示字符将显示字符“1” 延时长短：在保证数码管延时长短：在保证数码管显示亮度的前提下尽量短显示

13、亮度的前提下尽量短 P3.0置置1，三极管，三极管Q11关闭，第关闭，第1位数码管的所有笔段全部熄灭位数码管的所有笔段全部熄灭 第第1位数码管显示位数码管显示“1”熄灭第熄灭第1位数码管位数码管第第2位数码管显示位数码管显示“2”熄灭第熄灭第2位数码管位数码管第第3位数码管显示位数码管显示“3”熄灭第熄灭第3位数码管位数码管第第4位数码管显示位数码管显示“4”熄灭第熄灭第4位数码管位数码管流程图流程图 10011111100111110110 数码管的动态扫描显示实验现象人眼看到的最终效果：人眼看到的最终效果：第第1位数码管显示位数码管显示“1”熄灭第熄灭第1位数码管位数码管第第2位数码管显示

14、位数码管显示“2”熄灭第熄灭第2位数码管位数码管第第3位数码管显示位数码管显示“3”熄灭第熄灭第3位数码管位数码管第第4位数码管显示位数码管显示“4”熄灭第熄灭第4位数码管位数码管流程图流程图 abcdefghcom1 com2 com3 com4 动态扫描动态扫描：每次只有一位数码管：每次只有一位数码管显示，即在实际操作过程中数字是轮显示，即在实际操作过程中数字是轮流显示的，但只要轮流操作的速度达流显示的，但只要轮流操作的速度达到一定的范围，人眼看到的将是整体到一定的范围，人眼看到的将是整体显示的效果。显示的效果。 目 录 LED数码管数码管 数码管驱动电路数码管驱动电路 段码表的生成段码表

15、的生成 数码管的动态扫描显示数码管的动态扫描显示 数字符号与数值的关系数字符号与数值的关系 数字符号的意义 1 1 ？1 个个2 2 ？2 个个对小孩而言，只有将数字字符和具对小孩而言，只有将数字字符和具体的事物联系起来，才能真正理解体的事物联系起来，才能真正理解数字的含义，数字的含义，对机器而言同样如此对机器而言同样如此。数字符号只有和具体的事物联系起来才有意义，否则将什么也不是。数字符号只有和具体的事物联系起来才有意义，否则将什么也不是。 让单片机能够识别数字字符在上一个实验中，显示了在上一个实验中，显示了“1234”，但单片机并，但单片机并“不知道不知道”显示的显示的“1234”是什么意

16、思？是什么意思？如何让单片机如何让单片机“知道知道”这些数字符号呢？这些数字符号呢？在数字字符和数值之间建立对应的关系在数字字符和数值之间建立对应的关系。比如，数字比如，数字“1”和数值和数值“0 xF9”之间的对应关系，即之间的对应关系，即数值数值“0 xF9”在数码管上显示的符号就是数字在数码管上显示的符号就是数字“1”。“段码段码表表”既建立了数字与数值之间的这种联系。既建立了数字与数值之间的这种联系。如何用程序来实现呢？如何用程序来实现呢？将这些无序的数据列成表格将这些无序的数据列成表格。如：。如：对对Table表格的数据，可以用指令表格的数据，可以用指令“MOVC A, A+DPTR

17、”查找，查找，其所查的表地址是由其所查的表地址是由“DPTR”寄存器（寄存器（16位）和位）和A寄存器（寄存器（8位）相加位）相加而来，所以可以将而来，所以可以将DPTR的数值固定在的数值固定在Table不动，而用不动，而用A寄存器做查表寄存器做查表指针。当指针。当A 的数值为的数值为09时，其所指向的地址偏移量正好是数值所对应时，其所指向的地址偏移量正好是数值所对应的数字符号。的数字符号。Table:.DB 0 xC0, 0 xF9, 0 xA4, 0 xB0, 0 x99 ;字符：0、1、2、3、4.DB 0 x92, 0 x82, 0 xF8, 0 x80, 0 x90 ;字符：5、6、7、8、9 数字字符获取子程序范例 从从“数字字符与数值的关系数字字符与数值的关系”可知，使用查表法即可找到可知，使用查表法即可找