51单片机数码管动态显示教程
51单片机数码管动态显示教程
本文是一篇关于51单片机数码管动态显示的详细教程。通过本教程，读者将学习到数码管动态显示的基本原理、连接方式以及多个具体的实验项目实现。内容包括静态显示和动态显示的优缺点对比、动态扫描显示的原理，以及多位数码管的动态显示等。每个实验项目都包含了需求分析、硬件连接和完整的代码实现，适合有一定基础的电子工程或嵌入式系统学习者。
项目分析
通过演示数码管动态显示的操作过程，帮助读者理解数码管动态显示的基本原理和实现方法。
技术准备
数码管动态显示
静态显示的连接方式
- 优点：不需要动态刷新
- 缺点：占用IO口线多
动态显示的连接方式
- 连接：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
- 缺点：需要动态刷新
- 优点：占用IO口线少
动态扫描的原理
动态显示是多个数码管，交替显示，利用人的视觉暂停作用使人看到多个数码管同时显示的效果（就像看的电影是有一帧一帧的画面显示的，当速度够快的时候看到它就是动态的，当显示数码管的速度够快的时候，也就可以看到它们是同时显示了）。
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。动态显示的亮度比静态显示的亮度低，所以在选择限流电阻时应小于静态显示电路中电阻值。
项目实施
一位数码管动态显示
实验需求
第1位数码管从 0 - 9 循环显示
实验分析
位选：第1位数码管（P2.4）工作设置为1，其他3个数码管不工作设置为0
段选：需要数码管显示0-9，则可使用数组存储 0-9 的十六进制值。
设置段选，循环中遍历数组中的值，并赋值给段P0。
实验代码
#include<reg52.h>
#define pos P2
// 显示数值表0-9
unsigned char code dofly_table[10] = {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f};
// 函数声明
void Delay(unsigned int t);
void main()
{
unsigned char i;
pos = 0x18;
while (1) {
for (i = 0; i < 10; i++) {
P0 = dofly_table[i];
Delay(60000);
}
}
}
/*------------------------------------------------
延时函数，含有输入参数 unsigned int t，无返回值
unsigned int 是定义无符号整形变量，其值的范围是0~65535
------------------------------------------------*/
void Delay(unsigned int t)
{
while (--t);
}
数码管左移流动显示
实验需求
在左数第4位数码管显示4，过1秒，
在左数第3位数码管显示3，过1秒，
在左数第2位数码管显示2，过1秒，
在左数第1位数码管显示1，过1秒，
上述过程不断循环
实验分析
位选：循环让4个数码管工作
段选：让对应的位分别显示 4 3 2 1
实验代码
方式1：按位逐一设置显示
#include <REGX52.H>
#define par P0
#define pos P2
#define uchar unsigned char
#define void delay(unsigned int xms);
// 分别对应：1/2/3/4
uchar code sz[] = {0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66};
void main()
{
while (1)
{
pos = 0x88;
par = sz[3];
delay(1000);
pos = 0x48;
par = sz[2];
delay(1000);
pos = 0x28;
par = sz[1];
delay(1000);
pos = 0x18;
par = sz[0];
delay(1000);
}
}
void delay(unsigned int xms)
{
unsigned int i, j;
for(i=xms; i>0; i--)
{
for(j=112; j>0; j--);
}
return 0;
}
方式2：定时器 + 数组遍历
#include <reg52.h>
#define uint unsigned int
// 定义端口：P2/P0、2个数组（存储位选与段选值）、定时器次数、数组索引
#define pos P2
#define par P0
uint posValues[] = {0x18, 0x28, 0x48, 0x88};
uint parValues[] = {0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66};
uint count = 0;
uint index = 3;
void main2()
{
// 3.1 设置工作模式
TMOD = 0x01;
// 3.2 设置初值 - 50ms --> 次数 * 机器周期 = 0.05s -> 次数 = 0.05 * 12 * 10^6 / 12
TH0 = (65536 - 50000) / 256;
TL0 = (65536 - 50000) % 256;
// 3.3 打开“开关”
EA = 1;
TR0 = 1;
ET0 = 1;
while(1);
}
// 中断函数
void timer0() interrupt 1
{
TH0 = (65536 - 50000) / 256;
TL0 = (65536 - 50000) % 256;
count++;
if(count == 20) // 1s
{
count = 0;
pos = posValues[index];
par = parValues[index];
if(index <= 0)
{
index = 4;
}
index--;
}
}
数码管数字0转圈显示
实验要求
使用第1位数码管的 a b c d e f 六段依次点亮
实验分析
效果 h g f e d c b a
a亮 0 0 0 0 0 0 0 1
b亮 0 0 0 0 0 0 1 0
c亮 0 0 0 0 0 1 0 0
d亮 0 0 0 0 1 0 0 0
e亮 0 0 0 1 0 0 0 0
f亮 0 0 1 0 0 0 0 0
代码实现
#include <reg52.h>
#define pos = P2;
unsigned int temp;
unsigned char i;
void delay(unsigned int t);
void main()
{
pos = 0x18;
while (1) {
P0 = 0xff;
for (i = 0; i < 6; i++) {
delay(10000);
temp = 0x01 << i;
P0 = temp & 0xff;
}
}
}
void delay(unsigned int t)
{
while (t--);
}
数码管显示00-99
实验要求
使用2位数码管显示00-99，每次间隔1s，如果到99则重新从0开始
实验分析
位选：使用第1位数码管显示十位，第2位数码管显示个位
段选：使用变量记录两位数，在每1秒中对该变量加1，同时分别取出个位与十位，对应到存储0-9的数组中取出对应的数，用于段选的值。
实验代码
#include <reg52.h>
// 宏定义：简写 unsigned int
#define uint unsigned int
sbit pos = P2;
// 分别对应：0/1/2/3/4/5/6/7/8/9
int code_sz[] = {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f};
// 函数声明
void show_ge(uint x);
void show_shi(uint y);
void delay(uint xms);
uint val = 0; // 记录显示的2位数
uint ge, shi;
void main()
{
while (1)
{
val++; // 计数值增加1
if (val > 99) val =0; // 如果计数值大于99，则重新从0开始
ge = val % 10; // 计算个位的值
shi = val / 10; // 计算十位的值
show_shi(shi); // 调用显示十位的函数
delay(10); // 延时10ms,让十位数显示保持
show_ge(ge); // 调用显示个位的函数
delay(10); // 延时10ms，让十位数显示保持
pos = 0; // 位选复位（避免出现位选错乱，产生乱码）
}
}
// 显示个位数字：左起第2位数码管
void show_ge(uint x) // x：计算的个位数的值，对应数组中的索引，从而取到对应的值
{
P0 = 0x00; // P0（段选位）复位
pos = 0x28; // 第2位数码管
P0 = code_sz[x]; // 数组索引取到对应的数字值赋值给P0
}
void show_shi(uint y) // y：计算的十位数的值，对应数组中的索引，从而取到对应的值
{
P0 = 0x00; // P0（段选位）复位
pos1 = 0x18; // 选择第1位数码管
P0 = code_sz[y]; // 数组索引取到对应的数字值赋值给P0
}
void delay(uint ms) // 延时指定的毫秒（错略延时）
{
uint i, j;
for(i=ms; i>0; i--)
{
for(j=112; j>0; j--);
}
}
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