AVR单片机专用周周实验报告(数码管一位显示)

-9-AVR单片机专用周实习报告题目：数码管一位显示班级：学号：姓名：目录一、实验目的………………2二、实验要求………………2三、实验原理………………2四、实验程序………………5五、心得体会………………9实验目的通过对例程序的思考与理解，利用实验室所提供的AVR单片机硬件、软件资源，编程实现数码管的一位显示。观察并分析实验结果，在实验中了解单片机的结构与原理。实验要求利用课上所教例程序的相关原理，设计出数码管一位显示的程序。观察实验结果，写出实验报告。实验原理3.1、AVR系列端口介绍AVR系列单片机的IO端口结构比基本51系列单片机的端口要复杂一些，以ATmega16单片机为例，它有4组8位IO端口，分别是PORTA、PORTB、PORTC和PORTD。通过特殊功能寄存器，我们可以使每个端口实现双向数字IO通道或双向模拟量通道功能。ATmega16单片机的大部分端口具有除基本IO功能外的第二功能，关于第二功能的使用这里不作介绍。下面说明端口的基本IO输入输出和模拟量输入输出的工作过程。①同步数字输出。作为输出时，总线给方向寄存器D触发器F9写1，三态门F1打开，总线来的数据经D触发器F10到达输出端Pxn，此时上拉电阻是关断的。②数字输入。作为输入时，总线给方向寄存器D触发器F9写0，三态门F1关断，上拉电阻根据需要由PUD选择是否导通，在休眠信号SLEEP无效时，模拟开关M1打开，MOS管T2截止，从Pxn来的输入信号经整形电路F7和同步锁存器进入三态门F4成为同步输入信号。③模拟量输入输出。在模拟量输入输出模式下，通过设置使上拉电阻、三态门F1和模拟开关M1都处于关断状态，管脚Pxn直接连通单片机内部相关模拟量输入输出单元，为单片机内部模拟比较器、A/D转换器及D/A转换器等功能单元提供与外围连接的通道。3.2、数码管（发光二级管）数码管（发光二级管）分为共阳极连接和共阴极连接。共阳极数码管在判别时应将公共极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。共阴极数码管在判别时应将公共极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，可以分为静态和动态两类静态显示驱动。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5×8=40根I/O端口来驱动，实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，我们常用74LS164/74HC595来驱动数码管。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1～2ms，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。3.3、实验原理图这两个图分别为单片机数码管的硬件原理图和数码管的管脚图。在实验时的操作以及程序的编写都是根据这两个图来实现的。实验程序//时钟频率选择内部1M#include<iom16.h>#include<ina90.h>#defineData_164PORTC_Bit6//定义164的数据端口#definePulse_164PORTC_Bit7//定义164的时钟口unsignedcharled_table[17]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff};//显示0、1、2、3、4、5、6、7、//8、9、A、B、C、D、E、F、黑屏unsignedcharled_play,led_play_bit,a;//显示数在数组中对应的十六进制数、十六进制数的位、显示的数voidport_init(void);//端口初始化voiddisplay(void);//显示调用的程序voidmain(void){port_init();a=0;display();__delay_cycles(1000000);while(1){if(++a>=16){a=0;}display();__delay_cycles(5000000);}}//端口初始化程序voidport_init(void){DDRC=0xc0;PORTC=0x00;}//显示程序voiddisplay(void){for(intj=0;j<4;j++){if(j==0){led_play=led_table[a];}elseif(j==1){led_play=led_table[16];}elseif(j==2){led_play=led_table[16];}else//不在有条件（）{led_play=led_table[16];}for(inti=0;i<8;i++){if(led_play&0x80){led_play_bit=1;}else{led_play_bit=0;}Data_164=led_play_bit;Pulse_164=0;Pulse_164=1;led_play=led_play<<1;