【蓝桥杯单片机（7）】数码管定时器显示任意字符串

小谦·

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文章标签：蓝桥杯单片机

于 2022-01-23 21:02:56 首次发布

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本文介绍了如何使用单片机控制动态数码管显示任意字符串，涉及数码管的电路连接、段选与位选原理，以及数码管显示实验。通过74HC138、74HC02和M74HC573M1R等器件实现段选，并利用定时器进行位选，以达到快速切换显示的目的。实验中利用sprintf函数将数据转化为字符串，并通过conversion和显示代码实现实时更新。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1、数码管的电路连接

将所有数码管的段码线并联在一起，即共用段码线，位选线独立，最终由位选线来控制是哪一位数码管显示。蓝桥杯共用的是阳极，即共阳极数码管

1.1段选

1、我怎么控制P0给数码管的灯管工作？？
我们知道数码管是由8根LED灯管组成的，通过控制这些灯管的亮灭来实现显示数字。
和led模块相同的是，它的灯管也是由P0控制的，那我怎么区分我要点亮LED灯还是点亮数码管呢？？

诶74HC138、74HC02和M74HC573M1R这三个器件实现了这个功能，

P25、P26、P27，他们对应的权重分别是1、2、4。通过控制它们可以选择74HC138这个译码器哪一个输出1，可以看到Y7C是控制数码管灯管的使能开关，当P25=1,P26=1,P27=1，也就是权重和=7就选择的是Y7C，
那我想要直接一次性写三个怎么办呢？？
P2 =P2&0X1F;//屏蔽不需要的其他五个引脚
P2 = 0XE0;//使P25、P26、P27等于1
组合在一起就是P2 = (P2&0X1F)|0XE0,这样就能对数码管进行操作了
然后就是给P0送数据

其实这波操作我们叫

段选

2、位选

在这里插入图片描述

2、怎么控制P0的数据送给哪一位的数码管？？
我们知道，数码管有八个，我们需要对不同的数码管有不同的显示要求，那怎么选择呢？？
可以看到控制哪一个数码管亮,还是P0在控制，

和段选原理一样，只不过使能开关变成了Y6C，也就是P20=0、P26=1、P27=1权重和等于6，

和段选操作类似，我们先屏蔽不需要的P2的其他引脚，然后选择Y6C，即
P2 = (P2&0X1F)|0XC0;
然后输送P0数据

2、动态数码管的显示原理

动态扫描显示：轮流向各数码管送出段码和相应的位选，利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用，使人的感觉好像各位数码管同时都在显示，需要不停刷新显示。
动态显示的亮度比静态显示要差一些，所以在选择限流电阻时应略小于静态显示电路中的。同时要注意消影。

2.1、点亮一个数码管需要那些操作？？

第一步，消影；为什么要消影？？
因为整个所有数码管都是P0在输送数据，输送下一位数据时，上一位的来不及熄灭，下一位已经点亮了，所以要先给一个全灭的数据。
第二步。段选
选择数码管的灯管哪一些需要点亮，也就是我们要获取段码
第三步，位选选择哪一个数码管去显示这个数，也就是我们要获取位码

void display(u8 *duanma,u8 position)
{
  P0 = 0XFF;//段码消影
  P2 = (P2&0X1F)|0XE0;//允许段码更新
  P2 &= 0X1F;
					 
  P0 = 1<<position;//送位码
  P2 = (P2&0X1F)|0XC0;
  P2 &= 0X1F;

  P0 = duanma[position]; //送段码
  P2 = P2 & 0x1F | 0xE0; //允许段码锁存器更新
  P2 &= 0x1F; //锁存段码锁存器
}

注意整个一套下来，我们只能点亮一个数码管，如何全部点亮？？就要利用人眼的视觉停留，在极短时间内，不停的给数码管的每一位输送数据，看起来就是全亮了。

2.2、我怎么做到极短时间内，给不同位输送数据呢。也就是如何产生位选？？

这就要用的定时器了，每次定时1ms，通过定时来获取一个位置。不断循环。

void Timer0() interrupt 1
{
   static unsigned char position;
   if(++position==8){position=0;}//每一毫秒刷新数码管,循环操作
   display(&duanma,position);//显示
}

2.3、我怎么获取我要显示的数字或者字符的段码呢

通过对buf[10]这个数组的字符串的每一位进行switch判断，是哪一个字符，我就给他哪一个段码，用一个数组duanma[8]来保存这八个段码

void Conversion(const char *format, ...)
{
	u8 i, j = 0, temp;
	char str[9];  // 假设你最多显示8个字符，加上'\0'
	va_list args; // 用于处理可变参数

	va_start(args, format);
	vsprintf(str, format, args); // 格式化字符串
	va_end(args);

  for(i=0;i<8;i++,j++)
  {
    switch(str[j])
	{
	  //根据要显示的字符获取共阳极数码管编码
			case '0': temp = 0xc0; break;
			case '1': temp = 0xf9; break;
			case '2': temp = 0xa4; break;
			case '3': temp = 0xb0; break;
			case '4': temp = 0x99; break;
			case '5': temp = 0x92; break;
			case '6': temp = 0x82; break;
			case '7': temp = 0xf8; break;
			case '8': temp = 0x80; break;
			case '9': temp = 0x90; break;
			case 'A': temp = 0x88; break;
			case 'B': temp = 0x83; break;
			case 'C': temp = 0xc6; break;
			case 'D': temp = 0xA1; break;
			case 'E': temp = 0x86; break;
			case 'F': temp = 0x8E; break;
			case 'H': temp = 0x89; break;
			case 'L': temp = 0xC7; break;
			case 'N': temp = 0xC8; break;
			case 'P': temp = 0x8c; break;
			case 'U': temp = 0xC1; break;
			case '-': temp = 0xbf; break;
			case ' ': temp = 0xff; break;
			default: temp = 0xff;
	}
	if(str[j+1]=='.')
	{
	  temp = temp&0x7f;
	  j++;
	}
	duanma[i] = temp;
  }
}

3、数码管显示实验

这里有两个函数，conversion一个转化代码，可以将任意想要显示的字符串数组转化为与之对应的段码数组，
第二个函数是显示代码，每次只能显示一位，当刷新速度很快的时候，就会产生视觉停留效果，定时器定时每隔1ms显示一位，将不会产生任何残影闪烁。
我们以"-0- temp"的格式显示一个temp每秒加1的实验

#include <STC15F2K60S2.H> 
#include "intrins.h"
#include <stdio.h> 
#include <stdarg.h>

#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned int
unsigned char buf[10],duanma[10];
int temp=0;
void Timer0Init(void)		//1毫秒@11.0592MHz
{
	AUXR &= 0x7F;		//定时器时钟12T模式
	TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式
	TL0 = 0x66;		//设置定时初值
	TH0 = 0xFC;		//设置定时初值
	TF0 = 0;		//清除TF0标志
	TR0 = 1;		//定时器0开始计时
}

void Conversion(const char *format, ...)
{
	u8 i, j = 0, temp;
	char str[9];  // 假设你最多显示8个字符，加上'\0'
	va_list args; // 用于处理可变参数

	va_start(args, format);
	vsprintf(str, format, args); // 格式化字符串
	va_end(args);

  for(i=0;i<8;i++,j++)
  {
    switch(str[j])
	{
	  //根据要显示的字符获取共阳极数码管编码
			case '0': temp = 0xc0; break;
			case '1': temp = 0xf9; break;
			case '2': temp = 0xa4; break;
			case '3': temp = 0xb0; break;
			case '4': temp = 0x99; break;
			case '5': temp = 0x92; break;
			case '6': temp = 0x82; break;
			case '7': temp = 0xf8; break;
			case '8': temp = 0x80; break;
			case '9': temp = 0x90; break;
			case 'A': temp = 0x88; break;
			case 'B': temp = 0x83; break;
			case 'C': temp = 0xc6; break;
			case 'D': temp = 0xA1; break;
			case 'E': temp = 0x86; break;
			case 'F': temp = 0x8E; break;
			case 'H': temp = 0x89; break;
			case 'L': temp = 0xC7; break;
			case 'N': temp = 0xC8; break;
			case 'P': temp = 0x8c; break;
			case 'U': temp = 0xC1; break;
			case '-': temp = 0xbf; break;
			case ' ': temp = 0xff; break;
			default: temp = 0xff;
	}
	if(str[j+1]=='.')
	{
	  temp = temp&0x7f;
	  j++;
	}
	duanma[i] = temp;
  }
}
void display(u8 *duanma,u8 position)
{
  P0 = 0XFF;//段码消影
  P2 = (P2&0X1F)|0XE0;//允许段码更新
  P2 &= 0X1F;
					 
  P0 = 1<<position;//送位码
  P2 = (P2&0X1F)|0XC0;
  P2 &= 0X1F;

  P0 = duanma[position]; //送段码
  P2 = P2 & 0x1F | 0xE0; //允许段码锁存器更新
  P2 &= 0x1F; //锁存段码锁存器
}
void main()
{
 
  Timer0Init();
  EA = 1;ET0 = 1;
  
  while(1)
  {     

	   Conversion("-0- %4d",temp);   
  }
}
void Timer0() interrupt 1
{
  static unsigned char i;
  static unsigned int m;
  if(++i==8){i=0;}display(&duanma,i);
  if(++m==1000){m=0;temp++;}
}

4、实验现象

在这里插入图片描述

[备赛目录](https://blog.youkuaiyun.com/C_white_llj/article/details/122770745)