单片机动态扫描驱动数码管Word下载.docx
《单片机动态扫描驱动数码管Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机动态扫描驱动数码管Word下载.docx（11页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
这样一来，就没有必要每一位数码管配一个锁存器，从而节省了口线，地简化了硬件电路。
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。
电路详解
此讲的电路图如图2。
从图2中可以看出，驱动八个八段数码管总共用了6个单片机IO口，其中三个IO通过控制74HC595来实现对数码管中的各段驱动，另外三个IO通过控制74HC138来实现对8个数码管中的公共端驱动。
此外为了增加74HC595输出的驱动能力，在其输出后接了一级74HC245芯片，以提高驱动能力，增加数码管的亮度。
在这里对这三个芯片进行介绍说明。
图2数码管动态驱动电路图
74HC138是常用的3-8线译码器，即具有3个输入端（管脚1,2,3）与8个输出端（管脚15,14,13,12,11,10,9,7），作用为完成3位二进制数据到8位片选的译码。
也就是说，3个输入端对应8个二进制数据（000,001,010,011,100,101,110,111），对于每个输入的数据，输出端相应位输出低电平，其他7位输出高电平。
74HC138具有2个低电平使能端（管脚4,5）与1个高电平使能端（管脚6），当低电平使能端接低电平且高电平使能端接高电平时74HC138才能正常工作，否则8个输出端全部输出高电平。
因此在本学习板上设置一个跳线，如图2中所示中的SM-EN短路块，跳上时表示接低电平，74HC138正常工作，跳开时表示接高电平，74HC138不工作。
74HC138的真值表如表2所示：
H代表高电平，L代表低电平，X代表不定的状态。
表274HC138输入输出真值表
74HC595是8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器芯片，可以将串行的数据，转为并行的输出，这样可以节约控制器的IO口资源，因而广泛应用。
74HC595最多需要5根控制线，即SDI（Pin14）、SCK（Pin11）、RCK（Pin12）、
（Pin10）和
（Pin13）。
图2中将
直接接到高电平，用软件来实现寄存器清零；
直接接到低电平，一直输出有效。
把其余三根线和单片机的I/O口相接，即可实现对74HC595的控制。
数据从SDI口送入74HC595,在每个SCK的上升沿，SDI口上的数据移入寄存器，在SCK的第9个上升沿，数据开始从SDO移出。
如果把第一个74HC595的SDO和第二个74HC595的SDI相接，数据即移入第二个74HC595中，照此一个个接下去，可接任意多个。
数据全部送完后，给RCK一个上升沿，寄存器中的数据即置入锁存器。
此时
为低电平，数据即从并口Q0～Q7输出。
74HC245为八总线收发器芯片，即可以将数据从A总线端口传送到B总线端口，也可将数据从B总线端口传送到A总线端口。
传送方向由方向控制管脚DIR（芯片1脚）输入的逻辑电平而定。
其真值表如表3所示：
表374HC245输入输出真值表
H代表高电平，L代表低电平，X代表不定的状态。
程序设计
本讲设计实例核心程序如下：
……
#defineSDIP2_7
（1）
#defineSCLKP2_6
（2）
#defineRCLKP2_5（3）
voiddat_in（unsignedchardat）（4）
{
unsignedchari;
（5）
for（i=0;
i<
8;
i++）（6）
SCLK=0;
（7）
SDI=dat&
0X80;
（8）
dat《=1;
（9）
SCLK=1;
（10）
}
RCLK=0;
（11）
RCLK=1;
（12）
程序详细说明：
（1）将数据输出端定义为P2.7管脚。
（2）将数据时钟输出端定义为P2.6管脚。
（3）将寄存器时钟输出端定义为P2.5管脚。
（4）数据传入函数，传入一字节。
（5）定义一个无符号字符型变量。
（6）要因为要传送一个字节，故要8次。
（7）数据时钟先输出低。
（8）让数据管脚输出传入字节的最高位。
（9）传入字节左移一位。
（10）数据时钟输出高，上升沿将数据所存储至74HC595数据寄存器中。
（11）寄存器时钟先输出低。
（12）寄存器时钟输出高，上升沿将数据所存储至74HC595数据寄存器中。
以上字程序的作用，当发送一个字节的显示数据的时候，通过74HC595进行串行转并行的控制，每次从单片机IO发送1Bit出去，循环8次，完成发送一个字节，之后再的输出端以一个字节的方式传输给数码管，实现显示。
调试要点与实验现象
接好硬件电路，通过冷启动方式将程序所生成的。
hex文件下载到单片机运行后，复位单片机，就可以观察到板上8个数码管都点亮，并从数字0到9变化闪烁。
调试的时候需要注意的是，数码管的使能控制端（见图2）必须用跳线帽跳上，从而让74HC138能工作输出。
不需要用到数码管时可以，反之，跳开以节省系统电流损耗。
另外动态扫描过程中，数码管显示的亮度与驱动电流、点亮时间和关断时间有关，所以应当适当调整驱动电流大小和扫描频率，从而控制显示所需要的亮度。
这在驱动尺寸较大的数码管组时更是如此，为了稳定显示，硬件方面必须达到该有的驱动能力，如在驱动端再接达林顿管等。
软件方面，应在实际的调试过程中不断的尝试（见本讲程序中所扫描次数的经验值），找到一个最佳临界点，即要注意动态扫描的延时间隔和扫描次数。
总结
本讲介绍了单片机动态驱动数码管的原理并给出了实例，通过该讲，我们可以总结如下：
动态扫描驱动数码管的优点：
当显示位数较多时，采用动态显示方式比较节省I/O口，硬件电路也较静态显示简单；
缺点：
其稳定度不如静态显示方式。
而且在显示位数较多时CPU要轮番扫描，占用CPU较多的时间。
总的来说，无论是动态还是静态显示，其显示更新的速率不能太快，如数据不停变化，太快则无法看清楚显示的内容，在软件设计是必须注意的。
另外，在同等条件下动态显示的亮度比静态显示要差一些，所以在适当提高驱动电流，例如使用限流电阻，就应略小于静态显示电路中的，或者使用缓冲驱动芯片。
学习笔记从零开始学单片机
（2）全八段数码管显示
开发板上有八个八段数码管，现在把它点亮它。
数码管显示有动态和静态两种，本质上没有什么区别，由于单片机接口有限，不可能一对一，所以依次让每一个数码管点亮，那么从视觉角度上看就是一起亮起来。
但是动态显示时，亮度较低。
下面的图是一个八段数码管的原理图，有共阴极和共阳极两种解法，这里是共阴极接法。
a,b,c,d,e,f,g,dp分别对应八个数码管。
为了让八个数码管连起来，该开发板使用了两个八进制三态非反转透明锁存器，74HC573。
它的特性是：
×
输出能直接接到CMOS，NMOS和TTL接口上
操作电压范围：
2.0V~6.0V
低输入电流：
1.0uA
CMOS器件的高噪声抵抗特性
D0~D7：
输入
Q0~Q7：
输出
LE：
输入使能
OE：
输出时能
输入
输出使能
锁存性能
D
Q
L
H
X
不变
Z
X：
随即
Z：
高阻抗
下面是电路原理图，所有数码管的引脚，同时接入DUAN这个锁存器的输出端，锁存器WEI的输出端为8个数码管的片选。
锁存器DUAN的输入使能接到51的P2.6引脚，锁存器WEI的输入使能接到P2.7上，同时它俩的输出使能接地（可能是为了方便点）
原理图很简单，接下来写一个程序，依次点亮数码管，并延时一段时间
#include<
reg52.h>
unsignedcharcode_table[]=
{
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71,0
};
sbitLed8En=P2^6;
//数码管,锁存器使能信号,高电平有效，数码管输出P0
sbitLed8CS=P2^7;
//数码管片选,锁存器使能信号,电平有效,低电平选中
/****************************************************************/
delay循环延时
timesunsignedint延时次数，100*x
voiddelay（unsignedinttimes）;
dlight点亮数码管
iunsignedchar片选数码管，点亮第i个灯
numberunsignedchar显示参数，高电平有效
durationunsignedint循环延时次数，100*duration
voiddlight（unsignedchari,unsignedcharnumber,unsignedintduration）;
voidmain（）
unsignedchari=1;
while
（1）
for（i=1;
i<
=8;
i++）
dlight（i,i,1）;
}
voiddlight（unsignedchari,unsignedcharnumber,unsignedintduration）
if（i>
8||number>
16）
return;
Led8CS=1;
P0=~（1<
<
（i-1））;
Led8CS=0;
Led8En=1;
P0=code_table[number];
//.abcdefg,高电平亮
Led8En=0;
delay（duration）;
voiddelay（unsignedinttimes）
unsignedinti,j;
for（i=0;
times;
for（j=0;
j<
10;
j++）
;
最后在数码管上显示87654321
升级会员 