《51系列单片机项目实践 教学课件 ppt 作者 石长华 主编 课件汇总 第6章 单片机驱动LED数码管》由会员分享，可在线阅读，更多相关《51系列单片机项目实践 教学课件 ppt 作者 石长华 主编 课件汇总 第6章 单片机驱动LED数码管（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第6章 单片机驱动LED数码管,6.1 项目内容：倒计时秒表设计 6.2 程序设计 6.3 相关知识 6.4 知识扩展,6.1 项目内容：倒计时秒表设计,6.1.1 硬件电路设计 下图6-1是倒计时秒表设计的硬件电路。 由AT89C51、单片机、时钟电路、复位电路构成一个基本的单片机系统，再在P0和P2口连接上限流电阻和LED数码管，就构成了秒表倒计时器的硬件电路。设计电路由以下部分组成： 1. 复位电路采用“上电复位”方式； 2. 时钟电路采用12MHz的振荡脉冲，以保证单片 机能按一定的频率运行； 3. 7个限流电阻连接到单片机的P0口上，以驱动 共阴极数码管； 4. 采用两个八段共阴极数
2、码管，用以显示两位的 时钟数字。,倒计时秒表的基本功能如下： 倒计时秒表上的个位是在P2口对应的那个数码管上显示的，十位是在P0口对应的那个数码管上显示的； 2. 倒计时秒表从59开始减1计数，直到减至0时，又跳到59进行 下一个回合的计数，如此循环。,6.2 程序代码设计,59-0倒计时秒表的程序： #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar code table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f uchar Second; voi
3、d delay1s(void) / 延时1秒子程序 uchar i,j,k; for(k=78;k0;k-) for(i=20;i0;i-) for(j=248;j0;j-); ,void main(void) / 主程序 Second=59; P0 = tableSecond/10; / 十位 P2 = tableSecond%10; / 个位 while(1) delay1s(); / 延时 Second-; / 减1倒计数 if(Second=0) / 倒计数至0 时，重新设置为59开始倒计时 Second=59; P0 = tableSecond/10; P2 = tableSecon
4、d%10; ,6.2.2 仿真结果,下图6-2是截至倒计时秒表在倒计数时的某一个时刻 运行情况：,6.3 相关知识,6.3.1 LED数码管原理 1. LED数码管显示结构 LED八段数码管是由8个LED（字段）构成，通过 不同的组合可用来显示数字09、字符AF、H、L、 P、R、U、Y、符号“”及小数点。 LED数码管根据LED接法的不同分为共阳型和共阴 型两种结构，如图6-3所示。,共阴型是将8个LED的阴极(二极管的负端)连接在一起为公共端接地，各段位引脚接高电平，该段位点亮。共阳型是8个LED的阳极(二极管的正端)连接在一起为公共端接到+5V，各段位引脚接低电平，该段位点亮。各段位的分
5、布如图6-4所示。,2. LED数码管的性能特点 LED数码管的主要性能特点如下： (1) 能在低电压、小电流条件下驱动发光，能与 CMOS、ITL电路兼容； (2) 发光响应时间极短(01s)，高频特性好， 单色性好，亮度高； (3) 体积小，重量轻，抗冲击性能好。 (4) 寿命长，使用寿命在10万小时以上，甚至可 达 100万小时。成本低。 因此，它被广泛用作数字仪器仪表、数控装置、 计算机的数显器件。,3. 数码管使用条件 (1) 段及小数点上加限流电阻； (2) 使用电压： 段：根据发光颜色决定； 小数点：根据发光颜色决定； (3) 使用电流： 静态：总电流80mA(每段10mA)；
6、动态：平均45mA，峰值电流100mA。 4. 数码管使用注意事项说明： 检查时若发光暗淡，说明器件已老化，发光效率太低； 如果显示的笔段残缺不全，则说明数码管已局部损坏； (2) 数码管表面不要用手触摸，不要用手去弄引角； (3) 焊接温度：260度；焊接时间：5s； (4) 表面有保护膜的产品,可以在使用前撕下来。,5. 如何区分共阴极和共阳极数码管及其引脚 对于型号已知、又有管脚排列图的LED数码管，即可按 图63和64所示进行遍布； (2) 对于型号不明、又无管脚排列图的LED数码管，用数字 万用表的h距挡可完成下述测试工作： 1）判定数码管的结构形式(共阴或共阳)； 找个5V电源，1
7、k电阻，VCC串接电阻后和GND接在任意2个 脚上，组合有很多种，但总有一个LED会发光（只要数码 管是好的），然后用GND不动，VCC（串电阻）逐个碰剩 下的脚，如果有多个LED发光，那么它就是共阴极的了； 相反，用VCC不动，用GND逐个去碰剩下的引脚，如果有 多个LED发光，则说明是共阳极的。 2）识别管脚； 在已识别出是共阴极还是共阳极的基础上，才可以对管 脚进行识别。通过显示数字，判别对应的段位是哪段，从 而判别出管脚。 3) 检查全亮笔段。预先可假定某个电极为公共极，然后根据笔段发光或不发光加以验证。当笔段电极接反或公共极判断错误时，该笔段就不能发光。,6.数码管型号命名法 数码管
8、型号的命名方法，例如型号JMS 056 1 2 A EG JM S 056 1 2 A EG 1 2 3 4 5 6 7 1：JM 表示深圳市佳美光电电子有限公司 2：S 表示数码管 3：表示8字的高度 056 表示8字高度为0.56英寸 150 表示8字高度为1.50英寸 4：表示8字位数 1 表示单位 2 表示双位 3 表示三位 4 表示四位 5：模具号 6：极性 A、C、E。共阴 B、D、F.。共阳 7：颜色代码 R 红色 H 高高红 S 超高高红 G 黄绿 PG 纯绿 E 橙红 Y 黄 B 蓝色 EG 橙红双色 HG 高高红双色,6.3.2 LED数码管字形编码,什么是字形码呢？根据字
9、形，得出段输出口相应的编码，即字形码。比如，如果我们想在数码管上显示字符“2”，对于共阳极和共阴极的显示器各端口要接的电平如表4-1所示。,数码管字的共阳型段码表见书表4-2。 习题：请读者自行分析数码管的共阴型段码。,6.4 知识扩展,6.4.1 LED静态显示方式 静态显示的特点：每个数码管的段选必须接一个8位数据线来保持显示的字形码。当送入一次字形码后，显示字形可一直保持，直到送入新字形码为止。 该方法的优点：显示程序简单、显示亮度高、稳定性好，占用CPU时间少，显示便于监测和控制； 缺点：占用的I/O口线较多，硬件电路比较复杂，成本较高；且在实际应用中，通常需要附加驱动器或锁存器以增加
10、显示的稳定性和亮度。 所以静态显示通常用在显示器数目较少的应用系统中。,下图为LED数码管共阳型静态显示电路 采用静态显示方式时，每一个LED数码管都得必需各自占用一个8位数据口，此为段码；而公共端COM则同时接至高电平，表示同时选通位码。,6.4.2 LED动态显示方式,动态显示的特点是将所有位数码管的段选线并联在一起，由位选线控制是哪一位数码管有效，选亮数码管采用动态扫描显示。所谓动态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选，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。通过对字形码和字位的控制，可以依次轮流点亮每位LED。 通俗地讲，动态扫描方法就是用
11、其接口电路把所有显示器的8个笔画字段（ag和dp）同名端连在一起，而每一个显示器的公共极COM各自独立接受I/O线控制。CPU向字段输出端口输出字型码时，所有显示器接受相同的字型码，但究竟使那一位则由I/O线决定。,下面举例分析LED数码管动态显示电路的线路连接方法及工作情况。如下图所示，采用共阴型动态显示方式，此时，所有的LED数码管都同时共占用同一个8位数据口，此为段码；而公共端COM则分别独自接至另外3个I/O口，此为位码。,练习与思考题,6-1 分析6.2.1中的程序，程序中的延时子程序是如何计算时间的。如果要延时2s，程序应该怎么写?5s,10s呢？ 6-2 分析6.2.1中的倒计时秒表程序，如果要设计成059s的计时器，那程序应该怎么编写呢？ 6-3 分析6.2.1中的倒计时秒表程序，该程序是用C语言来编写的，如果改用汇编语言，该如何编写？ 6-4 给你一个LED数码管，只知道其极性，但不知道其具体引脚，问：如何判别该数码管的各个引脚？ 6-5 根据表41得到的字形码的方法，计算出共阴型数码管的所有字形的段码，并以表格42的形式列出。 6-6 根据图65，试画出LED数码管共阴型静态显示电路。如果驱动电流不够，就要加74HC164芯片来驱动。试问，此时由74HC164驱动的LED数码管共阴型静态显示电路又该如何画？,
