数码管驱动与程序设计

数码管驱动与程序设计第一页，共二十一页，编辑于2023年，星期三

目录LED数码管

数码管驱动电路

段码表的生成

数码管的动态扫描显示

数字符号与数值的关系第二页，共二十一页，编辑于2023年，星期三LED数码管的内部结构单个LED数码管单个数码管就是用8个独立的LED发光二极管按照“日”字形排列起来的。在实际应用中，一般会将8个LED的阳极或者阴极并联在一起组成数码管。由此可见，一个数码管至少有9个引入端，其中a～h被定义为段选端，并联在一起的公共端com被定义为位选端。8个独立的LED发光二极管abcdefghCOMCOMabcdefgh＋－＋－共阴：阴极并联共阳：阳极并联abcdefgh为了方便地控制数码管的每个笔段，相应地将数码管的每个笔段分别命名为a～h。第三页，共二十一页，编辑于2023年，星期三LED数码管的工作原理abcdefghGND+5Vabcdefgh＋－＋－共阴极数码管共阳极数码管笔段发光：位选端输入低电平0；段选端输入高电平1。abcdefghabcdefgh笔段发光：位选端输入低电平1；段选端输入高电平0。COMCOM1000000010000000通过控制笔段发光，数码管可以显示数字0～9，以及一些字母符号等。第四页，共二十一页，编辑于2023年，星期三

单个共阳极数码管——LN3161BSabcdefghcomcomabcdefghVccP0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0LN3161BS引脚结构图它有10个管脚，2个内部相连的com端1和6，8个位选端。LN3161BS测试电路将段选端a～h连接到单片机的P0口，则通过程序即可控制笔段的亮灭。与单片机相连R81kΩR71kΩR61kΩR51kΩR41kΩR31kΩR21kΩR11kΩ一个数码管只能显示1位数字，如果要

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。缺点：4位并列的数码管就需要4×8=32根段

选信号，管脚过多，连线复杂。方法二：动态扫描方式进行数码管显示。优点：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。1001100110011001abcdefghcomcomabcdefgh第五页，共二十一页，编辑于2023年，星期三4位动态数码管351012471168912COM1COM2COM3COM4351012471168912COM1COM2COM3COM4LN3461AS四位动态共阴数码管内部结构LN3461BS四位动态共阳数码管内部结构段选端复用段选端复用采用段选端复用的方法，仅需12个

管脚。两者外型尺寸大小、管脚的排列顺

序和名称完全一样。4位数码管管脚排列图第六页，共二十一页，编辑于2023年，星期三

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数码管驱动电路

段码表的生成

数码管的动态扫描显示

数字符号与数值的关系第七页，共二十一页，编辑于2023年，星期三TinyView数码管电路组成TinyView数码管电路4位共阳数码管LN3461BS限流电阻PNP型三极管单片机I/O口驱动能力不够，增加三极管以提高com口的电流驱动能力与单片机相连第八页，共二十一页，编辑于2023年，星期三

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数码管的动态扫描显示

数字符号与数值的关系第九页，共二十一页，编辑于2023年，星期三

笔段与数值的对应关系abcdefgh+5Vhgfedcba＋－共阳极数码管11111110数码管有8个笔段，每个笔段有亮和灭两种状态，则每个数码管有28=256种显示组合，去掉“点（h）”，其余7个笔段有27=128种显示组合。笔段数值对应关系表笔段hgfedcba数值0x7f0xbf0xdf0xef0xf70xfb0xfd0xfe11111101111110111111011111101111110111111011111101111111假设将a～h对应8位二进制数的0～7位：第十页，共二十一页，编辑于2023年，星期三

七段共阳极数码管段码表数字hgfedcba数值abcdefgh假设将a～h对应8位二进制数的0～7位：0110000000xC01111110010xF92101001000xA43101100000xB04100110010x995100100100x926100000100x827111110000xF88100000000x809100100000x90A100010000x88b100000110x83C110001100xC6d101000010xA1E100001100x86F100011100x8E第十一页，共二十一页，编辑于2023年，星期三

实验1——TinyView段码表生成8个开关控制数码管的8个显示段，JP1与JP36的segA～segH连接将JP36的com连接到与K9相连的JP1位选控制开关8个段选控制开关当位选控制开关K9拨到位置0时，三极管导通，com1被拉到高电平，K1～K8对段选端的控制才有效。假设将K1～K8对应8位二进制数的0～7位，通过实验验证：笔段数值对应关系表和七段共阳极数码管段码表。第十二页，共二十一页，编辑于2023年，星期三

实验2——4位数码管显示1234实验分析：只要求在4位数码管上显示1234，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。将与K9相连的JP1先与JP36中的com1相连，拨动K1～K8在第1个数码管上显示正确的数字；然后将K9拨到控制com2，……依此类推，实现在4个数码管上分别显示1234。实验步骤：第1个数码管显示1；第2个数码管显示2；第3个数码管显示3；第4个数码管显示4。根据段码表，拨到显示字符“1”的位置11111001与com1相连根据段码表，拨到显示字符“2”的位置10100100与com2相连根据段码表，拨到显示字符“3”的位置10110000与com3相连根据段码表，拨到显示字符“4”的位置10011001与com4相连好像有点投机取巧，对实际有什么作用呢第十三页，共二十一页，编辑于2023年，星期三

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数码管的动态扫描显示

数字符号与数值的关系第十四页，共二十一页，编辑于2023年，星期三

数码管的动态扫描显示——实验电路与P1口相连，相当于K1～K8位置分别与P3.0、P3.1、P3.2、P3.3相连，替代手动拨插连接它们的引线动态扫描：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，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。第十五页，共二十一页，编辑于2023年，星期三

数码管的动态扫描显示——程序实现

.AREA HOME(ABS,CODE) .ORG 0x0000Start: MOV P1,#0xF9 ;等效：将K1~K8拨到显示字符“1”的位置 CLR P3.0 ;等效：将com1连接到K9（0电平）

ACALL Delay ;延时

SETB P3.0 ;等效：拔掉com1的连接线

MOV P1,#0xA4 ;等效：将K1~K8拨到显示字符“2”的位置

CLR P3.1 ;等效：将com2连接到K9（0电平）

ACALL Delay ;延时

SETB P3.1 ;等效：拔掉com2的连接线

MOV P1,#0xB0 ;等效：将K1~K8拨到显示字符“3”的位置

CLR P3.2 ;等效：将com3连接到K9（0电平）

ACALL Delay ;延时

SETB P3.2 ;等效：拔掉com3的连接线

MOV P1,#0x99 ;等效：将K1~K8拨到显示字符“4”的位置

CLR P3.3 ;等效：将com4连接到K9（0电平）

ACALL Delay ;延时

SETB P3.3 ;等效：拔掉com4的连接线

SJMP Start ;返回Start，循环执行程序 在第1位数码管显示字符“1”在第2位数码管显示字符“2”在第3位数码管显示字符“3”在第4位数码管显示字符“4”0xF9：11111001字符“1”的数值将0xF9送往P1口，即数码管的段选端segA～segHP3.0置0，三极管Q11导通，com1被拉高，第1位数码管将显示字符“1”延时长短：在保证数码管显示亮度的前提下尽量短P3.0置1，三极管Q11关闭，第1位数码管的所有笔段全部熄灭第1位数码管显示“1”熄灭第1位数码管第2位数码管显示“2”熄灭第2位数码管第3位数码管显示“3”熄灭第3位数码管第4位数码管显示“4”熄灭第4位数码管流程图10011111100111110110第十六页，共二十一页，编辑于2023年，星期三数码管的动态扫描显示——实验现象人眼看到的最终效果：第1位数码管显示“1”熄灭第1位数码管第2位数码管显示“2”熄灭第2位数码管第3位数码管显示“3”熄灭第3位数码管第4位数码管显示“4”熄灭第4位数码管流程图abcdefghcom1com2com3com4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，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。第十七页，共二十一页，编辑于2023年，星期三

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数码管的动态扫描显示

数字符号与数值的关系第十八页，共二十一页，编辑于2023年，星期三

数字符号的意义1

？1个2

？2个对小孩而言，只有将数字字符和具体的事物联系起来，才能真正理解数字的含义，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。第十九页，共二十一页，编辑于2023年，星期三

让单片机能够识别数字字符在上一个实验中，显示了“1234”，但单片机并“不知道”显示的“1234”是什么意思？如何让单片机“知道”这些数字符号呢？在数字字符和数值之间建立对应的关系。比如，数字“1”和数值“0xF9”之间的对应关系，即数值“0xF9”在数码管上显示的符号就是数字“1”。“段码表”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