數(shù)碼管是非常常見的東西，他能顯示數(shù)字，以及字母，應(yīng)用非常的廣泛，本文我來和大家談?wù)勅绾斡脝纹瑱C(jī)來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管

��數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)

   數(shù)碼管由7個(gè)發(fā)光二極管組成,行成一個(gè)日字形,它門可以共陰極,也可以共陽極.通過解碼電路得到的數(shù)碼接通相應(yīng)的發(fā)光二極而形成相應(yīng)的字,這就是它的工作原理.

�牐牷�本的半導(dǎo)體數(shù)碼管是由7個(gè)條狀的發(fā)光二極管（LED）按圖1所示排列而成的，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字"0～9"及少量字符的顯示。另外為了顯示小數(shù)點(diǎn)，增加了1個(gè)點(diǎn)狀的發(fā)光二極管，因此數(shù)碼管就由8個(gè)LED組成，我們分別把這些發(fā)光二極管命名為 "a,b,c,d,e,f,g,dp"，排列順序如下圖1。

圖1： 數(shù)碼管引腳圖及外形圖

��數(shù)碼管的分類

�牐爺�(shù)碼管按各發(fā)光二極管電極的連接方式分為共陽數(shù)碼管和共陰數(shù)碼管兩種。

�おす碴帞�(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管內(nèi)部連接如圖3所示。

�おす碴枖�(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陽數(shù)碼管內(nèi)部連接如圖2所示。
 

圖2：共陽數(shù)碼管內(nèi)部連接圖		圖3：共陰數(shù)碼管內(nèi)部連接圖

��數(shù)碼管的顯示方式

�お�數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。
�お�①  動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。
�お�②靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8＝40根I/O端口來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O端口才32個(gè)呢：），實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。


�おで懊嫖覀儗W(xué)習(xí)了數(shù)碼管的基礎(chǔ)知識，現(xiàn)在馬上來看看S51增強(qiáng)型實(shí)驗(yàn)板的數(shù)碼管吧（圖4），S51實(shí)驗(yàn)板上有5位高亮度共陽數(shù)碼管DG1～DG5，可以用來做計(jì)數(shù)器(最大計(jì)數(shù)值99999)、溫度顯示、電子鐘等顯示實(shí)驗(yàn)，掌握數(shù)碼管的靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)和動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)。

圖4

�お�S51增強(qiáng)型實(shí)驗(yàn)板的數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)原理圖如下圖5所示。

圖5

�お�從原理圖可以看出，S51增強(qiáng)型實(shí)驗(yàn)板中數(shù)碼管的段碼a,b,c,d,e,f,g,dp分別與單片機(jī)的P0.0～P0.7相連，控制數(shù)碼管中顯示的字形；數(shù)碼管的位選通由5個(gè)PNP三極管控制，分別接到單片機(jī)的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4端口上，程序中通過控制P2.0～P2.4端口的輸出電平就可以控制數(shù)碼管的顯示與關(guān)閉。如P2.0輸出低電平時(shí)，三極管T1導(dǎo)通，+5V電源加到第一個(gè)數(shù)碼管的COM端，那么第一個(gè)數(shù)碼管DG1就會(huì)顯示出相應(yīng)的數(shù)字，顯示的數(shù)字由單片機(jī)P0.0～P0.7輸出段碼決定，當(dāng)P2.0輸出高電平時(shí)，三極管T1截止，數(shù)碼管DG1就不顯示，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管位選通控制。同理，當(dāng)P2.1輸出低電平時(shí)，則數(shù)碼管DG2顯示。。。


��單片機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的靜態(tài)顯示編程

�おど厦嫖覀儗W(xué)習(xí)了一大堆的理論知識，對數(shù)碼管已經(jīng)有了較全面的認(rèn)識，是否躍躍欲試了呀！馬上動(dòng)手編一個(gè)簡單的程序驗(yàn)證一下理論吧，現(xiàn)在我們編程讓實(shí)驗(yàn)板上的第一個(gè)數(shù)碼管DG1顯示數(shù)字“6”，最終的實(shí)驗(yàn)效果見上面圖4所示。

�お�啟動(dòng)Keil C51單片機(jī)集成開發(fā)環(huán)境，新建一個(gè)工程，工程命名為smg1.uv2，（不懂如何建立新工程的初學(xué)者請看網(wǎng)頁 手把手教你建立Keil工程），打開一個(gè)文本編輯窗，在文本編輯窗中輸入如下代碼：

�お�;********** 下面是數(shù)碼管顯示"6"的程序 **********

�お�MAIN:��CLR�お� P0.0�お�;P0.0輸出低電平,點(diǎn)亮數(shù)碼管段碼"a"
�おおお� ��SETB�お�P0.1�お�;P0.1輸出高電平,熄滅數(shù)碼管段碼"b"
�おおおお� CLR�お� P0.2�お�;P0.2輸出低電平,點(diǎn)亮數(shù)碼管段碼"c"
�おおおお� CLR�お� P0.3�お�;P0.3輸出低電平,點(diǎn)亮數(shù)碼管段碼"d"
�おおおお� CLR�お� P0.4�お�;P0.4輸出低電平,點(diǎn)亮數(shù)碼管段碼"e"
�おおおお� CLR�お� P0.5�お�;P0.5輸出低電平,點(diǎn)亮數(shù)碼管段碼"f"
�おおおお� CLR�お� P0.6�お�;P0.6輸出低電平,點(diǎn)亮數(shù)碼管段碼"g"
�おおおお� SETB�お�P0.7�お�;P0.7輸出高電平,熄滅數(shù)碼管小數(shù)點(diǎn)段碼"dp"

�おおおお� CLR�お� P2.0�お�;P2.0輸出低電平,選通數(shù)碼管DG1
�おおおお� SETB�お�P2.1�お�;P2.1輸出高電平,不選通數(shù)碼管DG2
�おおおお� SETB�お�P2.2�お�;P2.2輸出高電平,不選通數(shù)碼管DG3
�おおおお� SETB�お�P2.3 �� ;P2.3輸出高電平,不選通數(shù)碼管DG4
�おおおお� SETB�お�P2.4�お�;P2.4輸出高電平,不選通數(shù)碼管DG5

�おおおお� AJMP�お�MAIN�お�;跳轉(zhuǎn)到開始重新進(jìn)行
�おおおお� END�おおおおお� ;程序結(jié)束

�おぷⅲ撼绦蛑蟹痔�“；”后面的中文為每一行程序的注釋，是方便我們閱讀程序的，可以不輸入。

�おど厦娴脑闯绦蜉斎胪戤吅�,保存為"smg1.asm"，然后添加到工程smg1.uv2中，最后源程序經(jīng)過編譯得到目標(biāo)文件"smg1.hex"（見下面的圖6所示），不熟悉Keil工程建立、設(shè)置及源程序編譯等詳細(xì)操作的初學(xué)者請參考網(wǎng)頁 >>> 手把手教你建立Keil工程。>>>

圖6：點(diǎn)擊放大該圖

�おがF(xiàn)在讓我們把目標(biāo)文件"smg1.hex"燒寫到單片機(jī)中去，看看實(shí)際的效果吧，將ISP編程器硬件連接好（見下圖7）。

圖7：ISP

�牐爩�產(chǎn)品配套光盤中的“ISP編程器驅(qū)動(dòng)軟件”文件夾復(fù)制到你電腦硬盤的D盤根目錄下，并將其目錄下的所有文件的只讀屬性去掉，具體操作如下：全選文件夾中的文件，鼠標(biāo)右鍵單擊出現(xiàn)文件屬性對話框，單擊“只讀”屬性前面復(fù)選框中的勾，使其只讀屬性去掉即可。然后雙擊文件夾中的“ISP編程器驅(qū)動(dòng)軟件.exe”啟動(dòng)編程軟件，點(diǎn)擊"文件"，在打開文件的對話框中找到工程文件夾中的目標(biāo)文件"smg1.hex"打開即可，然后點(diǎn)擊“AUTORUN”將程序燒寫到單片機(jī)內(nèi)部（如下圖8）。

圖8：將程序燒寫到單片機(jī)內(nèi)部

�牐牊龑懲瓿闪耍�把單片機(jī)從編程器中取出，然后插到S51增強(qiáng)型實(shí)驗(yàn)板上，插上USB電源，看看顯示效果是不是和上面圖4顯示一樣，是否有一點(diǎn)點(diǎn)的成就感呀！初學(xué)者也許會(huì)問：數(shù)碼管顯示一個(gè)數(shù)字“6”就要15行程序，太復(fù)雜了？的確有點(diǎn)復(fù)雜了，在上面程序中為了顯示數(shù)字“6”，數(shù)碼管的段碼"b"、段碼"dp"輸出的是高電平，其它引腳輸出的是低電平，實(shí)際上從單片機(jī)的P0.0～P0.7輸出的是二進(jìn)制碼“10000010”，轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制為82H。因此，我們只要把所有要顯示的數(shù)字和字符的段碼根據(jù)硬件連接編制一個(gè)字形表，顯示時(shí)直接把相應(yīng)的字形碼送到P0口就可以了。

�牐爮纳厦姹砀裰锌梢钥吹剑�顯示“6”的十六進(jìn)制段碼值為"82H"，因此我們把剛才的程序修改一下，修改后的完整程序如下：

�お�MAIN:��MOV�お� P0,#82H�お� ;將數(shù)字"6"的段碼輸出到P0口
�おおおお� MOV�お� P2,#0FEH�お�;從P2口輸出數(shù)碼管選通代碼，即輸出二進(jìn)制“11111110”
�おおお� ��AJMP�お�MAIN�おおお�;跳轉(zhuǎn)到開始重新進(jìn)行
�おおおお� END�おおおおお� �お�;程序結(jié)束

�牐牽纯葱薷暮蟮某绦�?qū)⒆兊酶�加簡潔，直觀了，程序代碼從原來的15行減少到僅4行，一樣實(shí)現(xiàn)了相同的功能。這也就是我們要學(xué)習(xí)的編程技巧哦！在編程中盡量用最少的代碼實(shí)現(xiàn)相同的功能。程序第1行的功能是將要顯示的數(shù)字“6”的十六進(jìn)制段碼"82H"送到P0口，程序第2行的功能就是將數(shù)碼管的選通代碼#0FEH（即二進(jìn)制"11111110"）送到P2口，從而控制第一位數(shù)碼管顯示，其它數(shù)碼管熄滅。把修改過的程序編譯后的目標(biāo)文件寫到單片機(jī)上看到顯示效果是一樣的。程序中用一行代碼 MOV��P0,#82H 就輸出了字形，因此我們要顯示其它字形時(shí)只要從上面的數(shù)碼管段碼表中查出對應(yīng)的十六進(jìn)制字形碼，用同樣的方法把段碼輸出到P0口就可以了。比如我們要顯示一個(gè)數(shù)字“8”， 只需將程序中的 MOV��P0,#82H 語句改成 MOV��P0,#80H 即可，至此，我們終于可以隨心所欲地控制數(shù)碼管要顯示的字形了，是不是很簡單呀 ：） 。
�牐�
�牐� 另外，如果想讓第二位數(shù)碼管DG2顯示，其它熄滅怎么辦呢？其實(shí)很簡單，只要把對應(yīng)數(shù)碼管的選通端口輸出低電平就可以使該位數(shù)碼管顯示了，如指令 CLR�燩2.1 就可以讓第二個(gè)數(shù)碼管顯示。。。程序中如果使P2.0～P2.4都輸出低電平，那么實(shí)驗(yàn)板上的5個(gè)數(shù)碼管都會(huì)被選通，顯示出相同的字形，即顯示“66666”。下面就是5位數(shù)碼管顯示出“66666”的程序，初學(xué)者可以實(shí)驗(yàn)一下，以加深對數(shù)碼管顯示位選通（使能）控制的理解。

�お�MAIN:��MOV�お� P0,#82H�お� ;將數(shù)字"6"的段碼輸出到P0口
�おおおお� MOV�お� P2,#0E0H�お�;從P2口輸出數(shù)碼管選通代碼,使5位數(shù)碼管均選通，即輸出二進(jìn)制“11100000”
�おおお� ��AJMP�お�MAIN�おおお�;跳轉(zhuǎn)到開始重新進(jìn)行
�おおおお� END�おおおおお� �お�;程序結(jié)束


��單片機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示編程

�おど厦嫖覀円呀�(jīng)學(xué)習(xí)了數(shù)碼管靜態(tài)顯示，接下來我們就學(xué)習(xí)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示編程，編程讓實(shí)驗(yàn)板上的數(shù)碼管顯示“89C51”。從原理圖中（圖5）我們可以看到，5個(gè)數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端是2連在一起的，那么當(dāng)程序從P0口輸出字形碼時(shí)，在同一個(gè)時(shí)間所有數(shù)碼管都會(huì)接收到相同的字形碼。你一定會(huì)問，這樣不是5個(gè)數(shù)碼管都顯示相同的數(shù)字了嗎？如何顯示出5個(gè)不同的字符“89C51”呢？因此，就要使用動(dòng)態(tài)掃描了，在程序中，首先顯示一個(gè)數(shù)，然后關(guān)掉；然后顯示第二個(gè)數(shù)，又關(guān)掉，顯示第三個(gè)數(shù)，又關(guān)掉。。。直到所有要顯示的5個(gè)數(shù)完成，再從頭開始掃描。輪流點(diǎn)亮掃描過程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間是極為短暫的（約1ms），由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位顯示器并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感。

�お�數(shù)碼管顯示“89C51”的具體編程思路如下：第一位數(shù)碼管顯示“8” → 延時(shí)1ms → 關(guān)閉所有數(shù)碼管顯示 → 第二位數(shù)碼管顯示“9” → 延時(shí)1ms → 關(guān)閉所有數(shù)碼管顯示 → 第三位數(shù)碼管顯示“C” → 延時(shí)1ms → 關(guān)閉所有數(shù)碼管顯示 → 第四位數(shù)碼管顯示“5” → 延時(shí)1ms → 關(guān)閉所有數(shù)碼管顯示 → 第五位數(shù)碼管顯示“1” → 延時(shí)1ms → 關(guān)閉所有數(shù)碼管顯示 → 返回到第一步重新進(jìn)行新一輪掃描過程。下面就是根據(jù)該思路編出來的源程序，初學(xué)者可以把該程序粘貼到Keil工程中，編譯得到目標(biāo)文件，然后燒寫到單片機(jī)驗(yàn)證一下。

; *********** 在數(shù)碼管上動(dòng)態(tài)顯示"89C51" *************
�お�MAIN: ��MOV�お� P0,#80H�おお�;第1位數(shù)碼管顯示“8”
�おおおおお�CLR�お� P2.0�おおお� ;允許第1位數(shù)碼管顯示
�おおおおお�ACALL�� DELAY�おおお�;顯示延時(shí)一段時(shí)間
�おおおおお�MOV�お� P0,#0FFH�お� ;清除P0口字形碼
�おおおおお�MOV�お� P2,#0FFH�お� ;停止所有數(shù)碼管顯示選通，關(guān)閉所有顯示

�おおおおお�MOV�お� P0,#90H�おお�;第2位數(shù)碼管顯示“9”
�おおおおお�CLR�お� P2.1�おおお� ;允許第2位數(shù)碼管顯示
�おおおおお�ACALL ��DELAY�おおお�;顯示延時(shí)一段時(shí)間
�おおおおお�MOV�お� P0,#0FFH�お� ;清除P0口字形碼
�おおおおお�MOV�お� P2,#0FFH�お� ;停止所有數(shù)碼管顯示選通，關(guān)閉所有顯示

�おおおおお�MOV�お� P0,#0C6H�お� ;第3位數(shù)碼管顯示“C”
�おおおおお�CLR�お� P2.2�おおお� ;允許第3位數(shù)碼管顯示
�おおおおお�ACALL ��DELAY�おおお�;顯示延時(shí)一段時(shí)間
�おおおおお�MOV�お� P0,#0FFH�お� ;清除P0口字形碼
�おおおおお�MOV�お� P2,#0FFH�お� ;停止所有數(shù)碼管顯示選通，關(guān)閉所有顯示

�おおおおお�MOV�お� P0,#92H�おお�;第4位數(shù)碼管顯示“5”
�おおおおお�CLR�お� P2.3�おおお� ;允許第4位數(shù)碼管顯示
�おおおおお�ACALL�� DELAY�おおお�;顯示延時(shí)一段時(shí)間
�おおおおお�MOV�お� P0,#0FFH�お� ;清除P0口字形碼
�おおおおお�MOV�お� P2,#0FFH�お� ;停止所有數(shù)碼管顯示選通，關(guān)閉所有顯示

�おおおおお�MOV�お� P0,#0F9H�お� ;第5位數(shù)碼管顯示“1”
�おおおおお�CLR�お� P2.4�おおお� ;允許第5位數(shù)碼管顯示
�おおおおお�ACALL�� DELAY�おおお�;顯示延時(shí)一段時(shí)間
�おおおおお�MOV�お� P0,#0FFH�お� ;清除P0口字形碼
�おおおおお�MOV�お� P2,#0FFH�お� ;停止所有數(shù)碼管顯示選通，關(guān)閉所有顯示

�おおおおお�AJMP�お�MAIN�おおお� ;跳轉(zhuǎn)到開始重新進(jìn)行

;******** 延時(shí)子程序 ********
�お�DELAY:��MOV�お� R1,#10
�お�Y1: �お�MOV�お� R2,#100
�おおおおお�DJNZ�お�R2,$
�おおおおお�DJNZ�お�R1,Y1
�おおおおお�RET

�おおおおお�END
�牎究偨Y(jié)】
�お�
�おぶ链耍�我們已經(jīng)較全面地學(xué)習(xí)了數(shù)碼管的工作原理和使用方法，相信你對數(shù)碼管的靜態(tài)顯示、動(dòng)態(tài)顯示有了新的認(rèn)識，掌握了數(shù)碼管的這兩種使用方法，你就可以根據(jù)你自己的意愿及要求來編寫各種各樣的數(shù)字顯示程序了，如電子溫度計(jì)、時(shí)鐘、秒表、頻率計(jì)、計(jì)數(shù)器的制作等等，可以充分發(fā)揮你的想象達(dá)到你所需要的各種顯示效果。我們附帶的配套軟件資料光盤配有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)例程、實(shí)驗(yàn)視頻錄像、單片機(jī)多媒體教程、實(shí)用電子圖書資料、單片機(jī)開發(fā)軟件及編程器、仿真器的全部驅(qū)動(dòng)程序，供大家學(xué)習(xí)使用，以幫助初學(xué)者快速入門。

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