实验二数码管动态显示程序设计

1、实验二： 数码管动态显示程序设计,实验目的要求：,1、熟练掌握LED显示器的结构特点（共阳极和共阴极的 区别）。 2、掌握LED动态显示方式的工作特点（电路的构成与编 程应用）。 3、掌握利用数据口扩展LED显示器的方法。 4、了解单片机实验系统的基本功能，掌握其使用方法。 5、掌握仿真软件Wave的使用及ISP（在系统可编程）技术。,LED（ Light Emitting Diode ）是发光二极管英文名称的缩写。LED显示器是由发光二极管构成的能够显示字段的显示器件。在单片机应用系统中通常使用的是8段LED显示器（又常称为LED数码管）。这种显示器有共阴极与共阳极两种，如后图所示。,10.

2、1 LED显示器接口原理,10.1.1 LED显示器的结构,LED显示器的结构： 共阳与共阴,公共阳极,a,b,c,d,g,e,f,dp,dp g f a,低电平点亮,接高电平,c,d,Vcc,e,dp,g,f,Vcc,a,b,LED显示器的结构： 共阳与共阴,公共阴极,a,b,c,d,g,e,f,dp,c,d,GND,e,dp,g,f,GND,a,b,高电平点亮,接地,dp g f a,10.1.1 LED显示器的结构,单片机系统扩展LED显示器时多用共阳LED。共阳显示器每个段笔画是用低电平(“0”)点亮的,要求驱动功率很小；而共阴显示器段笔画是用高电平(“1”)点亮的，要求驱动功率较大。

3、 通常每个段笔画要串一个数百欧姆的降压电阻。,LED显示器的译码：硬件译码,硬件译码特点:采用专用的译码芯片,驱动功率较大;增加了硬件的开销;字型固定(比如只可译数字) ;但软件编程简单。,共阴LED,a,b,c,d,g,e,f,dp,gfedcb a,DCBA,P1.3P1.2P1.1P1.0,74LS48,AT89C51,74LS48是“BCD码七段共阴译码/驱动”IC 74LS47是“BCD码七段共阳译码/驱动”IC,LED显示器的译码：软件译码,软件译码特点: 不用专用的译码芯片，驱动功率较小；不增加硬件的开销；软件编程较复杂；字型灵活(比如既可译数字又可译字母)。,共阳LED,a,b

4、,c,d,g,e,f,P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7,+5V,AT89C51,dp,公共阳极,dp g f e d c b a,a,b,c,d,g,e,f,dp,公共阴极,dp g f e d c b a,a,b,c,d,g,e,f,dp,dp g f a,dp g f a,高电平点亮,低电平点亮,接高电平,接地,思考：如果要在8段显示器上显示P. ，那么共阳极和共阴极段码分别是什么？,共阳极段码是：0CH ；共阴极段码是：F3H,共阳,共阴,字符,字形,理论上，八段可以显示128种不同的字符，扣除其中没有意义的组合状态后，八段LED显示器可以显示的字符如表所

5、示。 (P195 表10-2),八段LED段码表,1、LED静态显示方式,10.1.2 LED显示器工作原理,LED显示器工作于静态显示方式时，各位的共阴极（或共阳极）连接在一起，每位的段码线分别与1个8位的锁存器输出相连。之所以称为静态显示，是因为各个LED的显示字符一经确定，相应锁存器锁存的段码输出将维持不变，直到送入另一个字符的段码为止。正因为如此，静态显示的亮度都较高。,AB,CLK,dp g f e d c b a,CLR,AB,CLK,CLR,AB,CLK,CLR,+5V,VCC,TxD,RxD,AT89C51,74LS164,74LS164,74LS164,dp g f e d

6、c b a,dp g f e d c b a,+5V,共阳LED显示器,LED显示器静态显示结构,有几个LED就要几个74LS164，但只要数据不变，送一次就保持住了，且不闪烁，编程十分简单。,2、LED动态显示方式,在多位LED显示时，为了简化硬件电路，通常将所有位的段码线相应段并联在一起，由1个8位I/O口控制，形成段码线的多路复用，而各位的共阳极或共阴极分别由相应的I/O线控制，形成各位的分时选通。,LED显示器的显示方式：（静态与动态）,动态显示特点: 用元器件少，占I/O线少，有闪烁，必须扫描，花费CPU时间，编程复杂。(有多个LED时尤为突出）,静态显示特点: 无闪烁，无须扫描，节

7、省CPU时间，编程简单，用元器件多，占I/O线多。,静态显示: 各显示器在显示过程中持续得到送显信号，与各显示器接口的I/O口线是专用的。,动态显示: 各显示器在显示过程中轮流得到送显信号，与各显示器接口的I/O口线是共用的。,动态显示中延时时间的选择 在动态显示方式中，各LED显示器轮流工作，为了防止产生闪烁现象，每个LED数码管刷新频率必须大于 25 Hz，即相邻两次点亮的时间间隔要小于 40 ms。LED显示器的位数越多，每一位的显示时间越短，在驱动电流一定的情况下，亮度越低（正因如此，在动态LED显示电路中，要适当增大驱动电流，一般取 20 mA35 mA(正常情况下的工作电流一般在1

8、020 mA之间)，以抵消因显示时间短造成亮度下降）。为了保证一定的亮度，实验表明：在驱动电流取 30 mA的情况下，每位显示时间不能小于 1 ms。,实验原理图,共阴LED数码管,任务一：如何让6个数码管同时亮，且分别显示654321？,思路一：,实验内容：,思路二： 将显示部分设计成子程序的结构，在子程序中利用查表的方法来获得相应的段码，这种思路经常用于显示变化的字符。 但需要注意以下问题： 1、主程序、子程序各自要求独立成块，千万不能混淆。 2、待转换的数据的存储区间的合理选择问题。,思路二的显示子程序流程图：,实验示例程序：（任务一）,ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0

9、030H MAIN: MOV 30H,#01H MOV 31H,#02H MOV 32H,#03H MOV 33H,#04H MOV 34H,#05H MOV 35H,#06H LOOP: ACALL DISPLAY AJMP LOOP DISPLAY:PUSH 00H MOV 36H,#06H,MOV R0,#30H MOV 37H,#01111111B NEXT:MOV A,R0 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV P0,A INC R0 MOV P2,37H MOV A,37H RR A MOV 37H,A ACALL DELAY DJNZ 36H,NEXT

10、POP 00H RET,DELAY: MOV 7FH,#5 ；2.5ms延时程序 DELAY1: MOV 7EH,#250 DJNZ 7EH,$ DJNZ 7FH,DELAY1 RET TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH END,任务二：如何在上述基础上，让数码管显示的字符滚动起来？,思路： 任务二和任务一的区别在于，任务一每个数码管显示相同的内容，而任务二的每个数码管显示的内容在不断变化，大家可从修改待显示数据区（显存区域）或修改显示段码表的思路来入手。,实验示例程序：（任务二）,ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H MAIN: MO

11、V 30H,#01H MOV 31H,#02H MOV 32H,#03H MOV 33H,#04H MOV 34H,#05H MOV 35H,#06H MOV 36H,#00H MOV 37H,#00H MOV 38H,#00H MOV 39H,#00H MOV 3AH,#00H MOV 3BH,#00H,MOV 3CH,#01H MOV 3DH,#02H MOV 3EH,#03H MOV 3FH,#04H MOV 40H,#05H MOV 41H,#06H MOV R2, #60 MOV R0, #30H MOV R3, #12 LOOP: ACALL DISPLAY DJNZ R2, LOOP INC R0 MOV R2,#60 DJNZ R3,LOOP AJMP MAIN,DISPLAY: PUSH 00H MOV 4DH,#06H MOV 4EH,#01111111B NEXT: MOV A,R0 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV P0,A INC R0 MOV P2,4EH MO