任务31单个数码管的显示.doc

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任务31单个数码管的显示

项目3 简易数字钟的设计(1) “简易数字种的设计”是本书第一个项目教学实例,提出项目任务要求,分解任务和知识点,逐个突破,最后再完成整个项目设计,达到学以致用的目的,这是项目教学的精髓。本单元是“简易数字钟”的第一部分,介绍各模块的基本知识点。 【任务要求】 在6位数码管上分别显示时、分、秒,分与秒、小时与分之间用小数点间隔开。 通过单片机内部定时器控制走时,走时准确。 系统有四个按键,功能分别是调整,加,减,确定。在按下调整键时候,显示“时”的两位数码管以1 Hz 频率闪烁。如果再次按下调整键,则“分”开始闪烁,“时”恢复正常显示,依次循环,直到按下确定键,恢复正常的显示。在数码管闪烁的时候,按下加或者减键可以调整相应的显示内容。 【内容安排】 3.1 单位数码管的显示 3.2 多位动态数码管的显示 3.3 独立按键检测原理及实现 3.4 中断的原理及应用 3.5 定时器的原理及应用 3.1 单个数码管的显示 3.1.1 任务要求 本单元“简易数字钟的设计”使用6位数码管作为时间显示器件,要掌握6位数码管的驱动方法,先从单个数码管入手。 本节的任务要求: 在掌握单个数码管原理的基础上,在开发板的单个数码管上依次显示‘0’、‘1’、‘2’...”’‘9’、‘A’、‘b’、‘C’、‘d’、‘E’、‘F’16个数字或字母,间隔时间1s。 3.1.2 知识准备 1、数码管的特点和外观 数码管能显示数字和有限个数的字母,由于它具有显示清晰、亮度高、寿命长、价格低廉等特点,因此在电子产品中经常使用,图3.1.1是市面上常见到的数码管外观。数码管按位数来区分,有单个位的,也有2位、3位和4位一体的。按大小分,有0.28寸、0.36寸、0.56寸和0.8寸等。按发光颜色分,有红色、绿色和蓝色等。 图3.1.1 数码管外形图片 2、单个数码管的显示原理 我们小时候玩过的“火柴棒游戏”,几根火柴组合起来,可以拼成各种各样的图形,数码管实际上就是利用这个原理做成的。 单个数码管由8个发光二极管组成,其中7个长条形的发光二极管排列成一个“日”字形,另1个圆点形的发光二极管在数码管的右下角作为小数点用。这些发光二极管,我们称之为“段”,每个段有一个名字,从中上的段开始按顺时针分别为:a、b、c、d、e、f、g,小数点对应段的名字为dp。数码管显示不同的数字或字符,点亮对应的发光二极管就可以了,如图3.1.2所示。 3.1.2 数码管显示数字或字母 图3.1.3是单个数码管的段标号以及外接引脚排列图。从图中可以看出,单个数码管共有10个引脚,上排和下排各5个。其中8个引脚分别与数码管的段相连,另外3脚和8脚的标号为“COM”。“COM”是什么意思呢? 在数码管内部,8个发光二极管的一端与数码管的8个引脚连接接,另外一端连接在一起,称之为公共端(COM)。8个发光二极管的阴极连接在一起,称之为“共阴数码管”,点亮数码管,段(阳极)接高电平,公共端(阴极)接低电平。相反,8个发光二极管的阳极接在一起,称之为“共阳数码管”,点亮数码管,段(阳极)接高电平,公共端(阴极)接低电平。图3.1.4分别是共阴数码管和共阳数码管内部原理图。 图3.1.3 引脚标号 图3.1.3 共阴数码光和共阳数码管内部结构 数码管的字型表 掌握了数码管显示原理,单片机驱动数码管的方法就变得简单了。以单片机通过I/O口控制数码管显示数字‘0’为例:数码管显示数字‘0’,a、b、c、d、e、f段需要被点亮,而g和dp段则不被点亮,我们用单片机的一组I/O口(假设为P1口,8个位)和数码管的8个段相连。对于共阴数码管,公共端(COM)接地,向P1口输出0十六进制0x3F);对于共阳数码管,公共端(COM)接高电平(5V),向P1口输出0b110000000xC0(十六进制0xC0)。 将显示的数字和字母的值按顺序排列,形成一张表,这张表被称为“段码表”,表3.1.1是从‘0’到‘F’共16位数字和字母的段码表,表中的各段的‘1’和‘0’代表该段被点亮和不被点亮。 字 型 dp g f e d c b a 共阴极 共阳极 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH C0H 1 0 0 0 0 0 1 1 0 06H F9H 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH A4H 3 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH B0H 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66H 99H 5 0 1 1 0 1 1 0 1 6DH 92H 6 0 1 1 1 1 1 0 1 7DH 82H 7 0 0 0 0 0 1 1 1 07H F8H

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