单片机数码管动态显示实验详解
单片机数码管动态显示实验详解
单片机数码管动态显示实验是学习单片机编程的重要实践内容之一。通过这个实验，可以掌握数码管动态扫描显示的原理和编程实现方法，同时了解软件延时程序的使用。本文将详细介绍该实验的目的、任务、原理、流程和结果分析，帮助读者更好地理解和掌握相关知识。
实验一 数码管动态显示实验
实验目的
- 掌握数码管动态扫描显示的原理和编程实现方法；
- 掌握软件延时程序的使用。
实验任务
利用数码管动态显示，设计一个两位的秒表，使用软件延时实现。
实验原理
数码管动态显示的连接方式是将所有数码管的段码a、b、c、d 、e 、f、g、dp的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，如图1-1所示。
图1-1 多位LED数码管动态显示原理图
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。具体过程是：当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是哪个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以只要将需要显示的数码管的位选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中每位数码管的点亮时间为2ms左右，由于人的视觉暂留现象及发光极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。
实现延时通常有两种方法：一种是硬件延时，这需要用到单片机的定时器，这种方法可以提高CPU的工作效率，也能做到精确控制时间，此方法将在实验四中再学习；另一种方法是软件延时，这种方法主要采用循环体进行。可以采用for循环以及for循环嵌套的方式达到粗略的长时间延时，利用Keil软件可以调试和观察for语句的延时时间。
电路原理图如图1-2所示。
图1-2 数码管动态显示实验电路
注释：上面的原理是课程设计给的模板，不是我写的，仅供参考，如有相同就是参考的，参考书：单片机原理与接口技术实验指导书、单片机原理与接口技术
程序流程图
图一 程序流程图
实验结果及分析总结
数码管动态显示测试结果
该电路图根据该实验指导书绘制，使用的软件Proteus 8 Professional，如图二所示，将编写好的代码（代码详情转附录）录入到该电路，从而实现两位的秒表计数，使用软件延时实现。
图二 电路仿真运行编写数码管动态显示代码
编写的代码内容是ppt课件的内容进行更改编写，课本中的i值是100，由于该实验要求是秒表计数，因此i的值改成了60的数值，j值改59。
图三 代码编写实验总结分析
通过该实验学会了三点知识点：一、数码管码表的计算，共阴/共阳两种类型的数码管需要注意的内容已经知晓，并学会运用到实际的代码编写中。二、已经掌握使用软件延时的思路和方法。三、掌握数码管动态扫描显示的原理和编程实现方法、在编写代码时需要十分注意仿真电路端口连接位置。多次实践，发现错误解决错误，这是在本次实验中最大的收获。
程序附录
#include <REGX52.H>
unsigned char num[ ]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //数码管代码表
void delay( )
{
unsigned int a=500;
while(a--);
}
void main( )
{
unsigned char n,m; //定义i,j
while(1)
{
m++;
if(m>60)
{
m=0;
n++;
if(n>59)n=0;
}
P0=num[n/10];P2_0=0;P2_1=1;
delay( );
P2_0=1;P2_1=1; //消影处理
P0=num[n%10];P2_0=1;P2_1=0;
delay( );
P2_0=1;P2_1=1; //消影处理
}
}