一、数码管介绍
LED数码管:数码管是一种简单、廉价的显示器,是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件

一个数码管由A、B、C、D、E、F、G、DP这8个二极管构成
左图:共阴极 右图:共阳极

以共阴极的数码管为例(本开发板的数码管也是共阴极),要想显示6,只需将A、F、E、D、C、G点亮,即将共阴极的IO接地,然后将7、9、1、2、4、10号IO口接高电平,就可实现显示6
4位数码管(本单片机使用)

以共阴极的数码管为例,在第三个数码管上显示1,只需将DIG3置为0,F和E二极管点亮(1和10口置1)即可
这个4位数码管共用引脚,同一时刻只有一个数码管能显示,即使有多个数码管显示,也只能显示一样的图案。解决方案:实验二
二、显示原理
数码管原理图

74HC245是双向数据缓冲器,管脚说明如下,就是将A端口与B端口的进行数据传输
因为单片机的高电平驱动能力很弱,通过这个数据缓冲器可以增强驱动能力

为减少使用IO口的数量,使用了74HC138译码器(通过A-C三个IO口来控制Y0-Y7共8个IO口的数据输出)
其中G1 G2A G2B是使能端(系统已经将G1接VCC,G2和G3接地了,就是说该译码器上电时已经使能),C是高位,A是低位
三、实验一:静态数码管
在任意一个数码管显示任意一个数字
先通过138译码器的三个输出口来选择哪一个数码管来显示,之后在P0口输入数据,通过数据缓冲器选择点亮哪些二极管
举例:在第6个数码管上显示6
#include <REGX52.H>
void main()
{
//LED6 101对应十进制为5,即LED6(LED1为0)
P2_4 = 1;
P2_3 = 0;
P2_2 = 1;
//数字6:选择 a f g c d e 即B7-B0为0111 1101
P0 = 0x7d;
while(1)
{
}
}
最终版:
#include <REGX52.H>
//数码管段码表
unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};
void NixieShowNum(unsigned char location, unsigned char num)
{
switch(location)
{
case 1:P2_4 = 0;P2_3 = 0;P2_2 = 0;break;
case 2:P2_4 = 0;P2_3 = 0;P2_2 = 1;break;
case 3:P2_4 = 0;P2_3 = 1;P2_2 = 0;break;
case 4:P2_4 = 0;P2_3 = 1;P2_2 = 1;break;
case 5:P2_4 = 1;P2_3 = 0;P2_2 = 0;break;
case 6:P2_4 = 1;P2_3 = 0;P2_2 = 1;break;
case 7:P2_4 = 1;P2_3 = 1;P2_2 = 0;break;
case 8:P2_4 = 1;P2_3 = 1;P2_2 = 1;break;
}
P0 = NixieTable[num];
}
void main()
{
NixieShowNum(6,0);
while(1);//要加个死循环,不然会显示异常
}
四、实验二、动态数码管
显示多个数字
直接显示会出现重影的现象
NixieShowNum(6,0);
NixieShowNum(5,1);
NixieShowNum(4,2);
直接显示多个数字:段选 位选 段选 位选 这期间,位选 段选可能会串,所以在两个位选 段选之间加个清零
#include <REGX52.H>
//数码管段码表
unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};
void Delayms(unsigned int ms_num) //@12.000MHz
{
while(ms_num)
{
unsigned char i, j;
i = 2;
j = 239;
do
{
while (--j);
} while (--i);
ms_num--;
}
}
void NixieShowNum(unsigned char location, unsigned char num)
{
switch(location)
{
case 1:P2_4 = 0;P2_3 = 0;P2_2 = 0;break;
case 2:P2_4 = 0;P2_3 = 0;P2_2 = 1;break;
case 3:P2_4 = 0;P2_3 = 1;P2_2 = 0;break;
case 4:P2_4 = 0;P2_3 = 1;P2_2 = 1;break;
case 5:P2_4 = 1;P2_3 = 0;P2_2 = 0;break;
case 6:P2_4 = 1;P2_3 = 0;P2_2 = 1;break;
case 7:P2_4 = 1;P2_3 = 1;P2_2 = 0;break;
case 8:P2_4 = 1;P2_3 = 1;P2_2 = 1;break;
}
P0 = NixieTable[num];
Delayms(1);
P0 = 0x00;//清零
}
void main()
{
while(1)
{
NixieShowNum(6,0);
NixieShowNum(5,1);
NixieShowNum(4,2);
}
}
补充:数码管驱动方式
•单片机直接扫描:硬件设备简单,但会耗费大量的单片机CPU时间(本实验)
•专用驱动芯片:内部自带显存、扫描电路,单片机只需告诉它显示什么即可,例如TM1640芯片
补充:模块化
Nixie.h
#ifndef _NIXIE_H__
#define _NIXIE_H__
void NixieShowNum(unsigned char location, unsigned char num);
#endif
Nixie.c
#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
//数码管段码表
unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};
void NixieShowNum(unsigned char location, unsigned char num)
{
switch(location)
{
case 1:P2_4 = 0;P2_3 = 0;P2_2 = 0;break;
case 2:P2_4 = 0;P2_3 = 0;P2_2 = 1;break;
case 3:P2_4 = 0;P2_3 = 1;P2_2 = 0;break;
case 4:P2_4 = 0;P2_3 = 1;P2_2 = 1;break;
case 5:P2_4 = 1;P2_3 = 0;P2_2 = 0;break;
case 6:P2_4 = 1;P2_3 = 0;P2_2 = 1;break;
case 7:P2_4 = 1;P2_3 = 1;P2_2 = 0;break;
case 8:P2_4 = 1;P2_3 = 1;P2_2 = 1;break;
}
P0 = NixieTable[num];
Delayms(1);
P0 = 0x00;//清零
}
Delay.h
#ifndef _DELAY_H__
#define _DELAY_H__
void Delayms(unsigned int ms_num);
#endif
Delay.c
#include "Delay.h"
void Delayms(unsigned int ms_num)
{
while(ms_num)
{
unsigned char i, j;
i = 2;
j = 239;
do
{
while (--j);
} while (--i);
ms_num--;
}
}
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