數(shù)碼管動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)活頁(yè)教材

1、微控制器控制技術(shù)理實(shí)一體化教材項(xiàng)目三 交通燈控制系統(tǒng)徐廣振濰坊職業(yè)學(xué)院Micro Controller Unit (MCU) Control TechnologyIntegration of Theory & Practice of Teaching MaterialsThe third project Traffic lights control systemGuangzhen XuWeifang vocational college任務(wù)三 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示明確任務(wù)：本任務(wù)要求顯示4位數(shù)據(jù)，顯然需要4個(gè)數(shù)碼管。如果按照任務(wù)一微控制器直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管靜態(tài)顯示方式，那么需要32個(gè)口，但是微控

2、制器只有32口，就不能再與外界進(jìn)行其他信息交換了，是對(duì)微控制器資源的浪費(fèi)，如果采用任務(wù)二，可以很好的實(shí)現(xiàn)，但是成本可能比較高。本任務(wù)采用數(shù)碼管動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)顯示0000-9999，利用軟件來(lái)彌補(bǔ)硬件的不足，即節(jié)約端口資源，又兼顧低成本要求。知識(shí)鏈接：一、數(shù)碼管動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)原理在數(shù)碼管個(gè)數(shù)比較多時(shí)，采用靜態(tài)顯示方式要占用大量的I/O,硬件電路比較復(fù)雜，為了簡(jiǎn)化電路，降低成本，可采用動(dòng)態(tài)顯示方式。所謂動(dòng)態(tài)顯示，就是一位一位的輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管（位碼掃描），對(duì)于每一個(gè)數(shù)碼管來(lái)說(shuō)，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。數(shù)碼管的點(diǎn)亮與點(diǎn)亮?xí)r的導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間的比例有關(guān)。調(diào)整電流和時(shí)間的參數(shù)可實(shí)現(xiàn)

3、亮度較高、較穩(wěn)定的顯示。若數(shù)碼管的位數(shù)不大于8位，則控制數(shù)碼管公共極電位只需一個(gè)I/O口（簡(jiǎn)稱(chēng)位掃描口），控制各位數(shù)碼管所顯示的字形也需要一個(gè)8位口（稱(chēng)為段碼數(shù)據(jù)口）。動(dòng)態(tài)顯示的硬件接法是將所有的數(shù)碼管的段選線(xiàn)并在一起，接到一個(gè)8位的I/O接口上，而位選線(xiàn)則分開(kāi)接到各自的I/O線(xiàn)上。由于各LED的段選線(xiàn)是并到一起的，如果不加控制，在送顯示字模時(shí)各LED會(huì)顯示同樣的內(nèi)容，為解決這一問(wèn)題，應(yīng)使LED在每一個(gè)時(shí)間段內(nèi)只顯示一位，即在此期間只使一位LED的位選線(xiàn)有效，則只有一位LED顯示，其他LED不顯示。通過(guò)程序或硬件電路控制，各LED在一個(gè)顯示周期內(nèi)分別顯示一段時(shí)間，當(dāng)一個(gè)顯示周期足夠短時(shí)（小于1

4、00ms），由于人眼的視覺(jué)暫留特性及發(fā)光管二極管的余輝效應(yīng)，使人感覺(jué)為一個(gè)LED總在亮，這就是動(dòng)態(tài)掃描顯示方式，完成這種功能可由軟件也可由硬件完成。下圖是用微控制器設(shè)計(jì)的一個(gè)5位共陽(yáng)極LED動(dòng)態(tài)顯示電路。P0端口接動(dòng)態(tài)數(shù)碼管的字形碼筆段（段數(shù)據(jù)口），P2端口接動(dòng)態(tài)數(shù)碼管的位選擇端（位碼口）。圖3.9 動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)原理優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)顯示位數(shù)較多時(shí)，采用動(dòng)態(tài)顯示方式比較節(jié)省I/O口，硬件電路也較靜態(tài)顯示簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：其穩(wěn)定度不如靜態(tài)顯示方式。而且在顯示位數(shù)較多時(shí)CPU要輪番掃描，占用CPU較多的時(shí)間。 二、編程技巧根據(jù)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)原理，要想動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示4位或更多位數(shù)據(jù)必須逐個(gè)顯示，利用人眼視覺(jué)分辨率較低來(lái)進(jìn)

5、行實(shí)現(xiàn)。將要顯示段碼和控制位碼同時(shí)送出，其他控制位碼無(wú)效，延時(shí)后更換下一個(gè)數(shù)據(jù)。2位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)流程如下。第1位數(shù)碼管段碼位碼顯示延時(shí)第2位數(shù)碼管段碼位碼顯示延時(shí)任務(wù)實(shí)施：1.設(shè)計(jì)搭建硬件電路按照任務(wù)要求設(shè)計(jì)并搭建硬件電路及仿真環(huán)境。輸出口可以任意選擇。圖3.10 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示原理圖2.搭建軟件編程環(huán)境建立工程文件，保存在桌面組號(hào)命名的文件夾內(nèi)，配置工程參數(shù)，包括晶振頻率12MHz、HEX文件輸出配置。新建文件添加文件，準(zhǔn)備編程。3.軟件設(shè)計(jì)與編程實(shí)現(xiàn)（1）數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示1234成靜止?fàn)顟B(tài)#include<at89x51.h> / 包含頭文件unsigned char SMG=

6、0xf9,0xa4,0xb0,0x99; /共陽(yáng)數(shù)碼管void delay( )unsigned char i,j;for(i=0;i<40;i+)for(j=0;j<20;j+);void main() unsigned char i;while(1) P2=0XF7; P1=SMG1; /第一個(gè)數(shù)碼管顯示1delay();P2=0XFB; P1=SMG2; /第二個(gè)數(shù)碼管顯示2delay( );P2=0XFD;P1=SMG3; /第三個(gè)數(shù)碼管顯示3delay();P2=0XFE;P1=SMG4; /第四個(gè)數(shù)碼管顯示4delay( );思考：如果1、2、3、4，顯示不明顯、出現(xiàn)逐

7、個(gè)顯示或是抖動(dòng)，應(yīng)該怎么處理？動(dòng)態(tài)顯示各位數(shù)據(jù)i自加數(shù)據(jù)加1，數(shù)據(jù)處理i>100是否（2）循環(huán)顯示0000-9999數(shù)字，時(shí)間間隔約0.5s理解兩種動(dòng)，一是同一組數(shù)據(jù)上的動(dòng)態(tài)顯示；二是數(shù)據(jù)本身是在不斷不換的動(dòng)。在程序設(shè)計(jì)時(shí)，采用讓數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示多次（如50次）后，數(shù)據(jù)內(nèi)容再加1。流程圖如圖3.11。 圖3.11 數(shù)據(jù)處理流程圖#include<at89x51.h>unsigned char code SMG=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; /段碼void delay( )/延時(shí)約2.56ms unsigned

8、 char i,j;for(i=0;i<40;i+)for(j=0;j<20;j+);void main( ) unsigned int count; /數(shù)據(jù)變量unsigned char i,d1,d2,d3,d4; while(1)P2=0Xf7; /位碼選擇 P1=SMGd1; /段碼顯示delay();P2=0Xfb;P1=SMGd2;delay();P2=0Xfd;P1=SMGd3;delay();P2=0Xfe;P1=SMGd4;delay();i+;if(i>50) /約0.5s變化一次數(shù)據(jù) i=0;count+;if(count>9999) /count>9999時(shí)，置0count=0;d1=count/1000; /千位d2=count%1000/100; /百位d3=count%100/10; /十位d4=count%10; /個(gè)位思考：利用循環(huán)應(yīng)該怎么處理位碼和段碼的顯示？4.對(duì)上述兩個(gè)程序分別編譯下載利用仿真軟件Proteus先行進(jìn)