单片机原理及应用 教学课件 作者 匡忠辉 第7章--秒表计数器设计.ppt

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1、第7章秒表计数器设计——数码管动态显示7.1功能要求7.2任务分析7.3LED动态显示工作原理7.3.1采用动态显示的原因7.3.2动态显示的工作原理7.4数码管动态显示程序设计方法7.4.1显示班机学号的双位数7.4.2秒表计数器显示00～597.1功能要求一．基本要求动态数码计数显示器能显示本人完整的双位学号。二．发挥部分每隔1秒，在二个LED数码管上进行加“1”计数，显示00～59，实现秒钟计数，为设计时钟电路打下基础。回目录7.2任务分析要完成此任务，主要需解决如下四方面的问题：为什么要采用数码管动态显示LED动态显示的工作原理；LED数码管与单片机动态显示接口电

2、路的设计方法；LED数码管动态显示程序的设计方法。回目录7.3.1采用数码管动态显示的原因从上一章的数码管静态显示工作原理可知，要使数码管能正常的显示数字，必须根据数码管的类型（共阴或共阳）给数码管的各段（a、b、c、d、e、f、g与一个小数点dp）输入和显示数字相对应的高低电平，既进行段控制；同时还要给数码管公共端所接的三极管输入相应的高低电平，使其导通给数码管供电，控制整个数码管的亮灭，既进行位控制。因此数码管的有效控制包括二个方面，其一是控制整个数码管的亮灭，既位控制，需要一位单片机I/O端口；另一方面控制数码管具体显示什么数据，既段控制，需要八位单片机I/O端口。

3、7.3LED动态显示工作原理回目录7.3.1采用数码管动态显示的原因本项目中显示的数据为双位学号，因此必须采用二个数码管分别显示学号的个位和十位，如果依然采用静态显示的方案，分别对个位和十位的数码管单独采用位控制和段控制，进行位控制需要二位单片机I/O端口，而段控制则需要十六位单片机I/O端口。而在很多设备中，显示的数据可能达到4位、6位、8位甚至更多，如果依然采用静态显示的方法，所需的I/O端口可达到几十位之多，而在单片机中，I/O端口的数量是非常有限的，如89C51单片机的I/O端口只有32位（P0、P1、P2、P3），而89C2051才16位I/O端口（P1、P3）

4、，而且大部分的I/O端口还具有第二功能，如89C51中的P3、P2、P0。因此，如果采用静态显示的方案，将占有太多的I/O资源，甚至根本无法实现，必须采用其它的显示方案，既数码管的动态显示。回目录7.3.2LED数码管动态显示的工作原理上面在讨论数码管的静态显示问题时，知道静态显示的最大缺点是占用太多的I/O端口，因此我们必须设法减少I/O端口的占用。如果我们在多位数码管显示数据时，将各数码管相同的段并联在一起，如所有的a段都连在一起，既共用段控制端口，这样每增加一个数码管，只需要增加一个位控制端口即可，从而大量地减少了I/O端口的占用，如图7－1所示。图中数码管DLED

5、1和数码管DLED2连接的各段分别连接在一起，共用段控制端口P1，而位控制分别由端口P2.7和P2.6分别控制，从而大量的减少了I/O端口的占用。回目录图7－1共阳数码管动态显示接口电路1．显示个位数据2位控制：要在个位数码管DLED2上显示数据2，即要使DLED2亮，而DLED1灭，相应的要使三极管Q2导通，Q1截止，而三极管为PNP型管，在发射极为高电平的情况下，基极必须为低电平才能导通，所以位控制端口P2.6要接低电平，P2.7接高电平。段控制：要使共阳数码管显示数据2，即a、b、d、e、g段亮，而c、f、dp段要灭，即a、b、d、e、g段需接低电平，而c、f、dp

6、段接高电平（也可查表5－1得到共阳数码管的笔段码A4H），因此必须给其段控制端口P1送笔段码A4H（10100100B）。显示个位数字2的控制电平和显示效果如下图所示。显示个位数字2的控制电平和显示效果2．显示十位数字1位控制：同理，要在十位数码管DLED1上显示数据1，即要使DLED1亮，而DLED2灭，所以位控制端口P2.6要接高电平，P2.7接低电平。段控制：要使共阳数码管显示数据1，即b、c二段亮，而其它各段要灭，既b、c二段接低电平，而其它段接高电平，也可查表5－1得到共阳数码管的笔段码F9H，因此必须给其段控制端口P1送笔段码F9H（11111001B）。显示

7、十位数字的控制电平和显示效果如下图所示。显示十位数字1的控制电平和显示效果3．二数码管不断交替显示重复以上步骤1和步骤2，只要交替显示的速度足够快（每秒循环显示48次以上），利用人眼的视觉残留特性，人眼在数码管看到的就是完整的数字12，而不会有闪烁感,如下图所示。回目录7.4.1显示班级学号的双位数本任务要求固定的显示某一个数（即班级学号，如12），此程序设计较简单，只要先显示个位数字2，延时一定时间，再显示十位数字1，又延时一定时间，然后交替循环显示即可。程序流程图如右图所示：7.4数码管动态显示程序设计方法回目录显示数据1