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寫一個數(shù)碼管動態(tài)掃描的程序,實現(xiàn)兼驗證動態(tài)顯示原理

2oON_changxuemc ? 2018-01-21 10:56 ? 次閱讀

多個數(shù)碼管顯示數(shù)字的時候,我們實際上是輪流點亮數(shù)碼管(一個時刻內(nèi)只有一個數(shù)碼管是亮的),利用人眼的視覺暫留現(xiàn)象(也叫余輝效應),就可以做到看起來是所有數(shù)碼管都同時亮了,這就是動態(tài)顯示,也叫做動態(tài)掃描。

例如:有 2 個數(shù)碼管,我們要顯示“12”這個數(shù)字,先讓高位的位選三極管導通,然后控制段選讓其顯示“1”,延時一定時間后再讓低位的位選三極管導通,然后控制段選讓其顯示“2”。把這個流程以一定的速度循環(huán)運行就可以讓數(shù)碼管顯示出“12”,由于交替速度非??欤搜圩R別到的就是“12”這兩位數(shù)字同時亮了。

那么一個數(shù)碼管需要點亮多長時間呢?也就是說要多長時間完成一次全部數(shù)碼管的掃描呢(很明顯:整體掃描時間=單個數(shù)碼管點亮時間*數(shù)碼管個數(shù))?答案是:10ms 以內(nèi)。當電視機和顯示器還處在 CRT(電子顯像管)時代的時候,有一句很流行的廣告語——“100Hz無閃爍”,沒錯,只要刷新率大于 100Hz,即刷新時間小于 10ms,就可以做到無閃爍,這也就是我們的動態(tài)掃描的硬性指標。那么你也許會問,有最小值的限制嗎?理論上沒有,但實際上做到更快的刷新卻沒有任何進步的意義了,因為已經(jīng)無閃爍了,再快也還是無閃爍,只是徒然增加 CPU 的負荷而已(因為 1 秒內(nèi)要執(zhí)行更多次的掃描程序)。所以,通常我們設計

程序的時候,都是取一個接近 10ms,又比較規(guī)整的值就行了。我們開發(fā)板上有 6 個數(shù)碼管,那么我們現(xiàn)在就來著手寫一個數(shù)碼管動態(tài)掃描的程序,實現(xiàn)兼驗證上面講的動態(tài)顯示原理。

我們的目標還是實現(xiàn)秒表功能,只不過這次有 6 個位了,最大可以計到 999999 秒。那么現(xiàn)在要實現(xiàn)的這個程序相對于前幾章的例程來說就要復雜的多了,既要處理秒表計數(shù),又要處理動態(tài)掃描。在編寫這類稍復雜的程序時,建議初學者們先用程序流程圖來把程序的整個流程理清,在動手寫程序之前先把整個程序的結構框架搭好,把每一個環(huán)節(jié)要實現(xiàn)的功能先細化出來,然后再用程序代碼一步一步的去實現(xiàn)出來。這樣就可以避免無處下筆的迷茫感了。如圖 6-1 就是本例的程序流程圖,大家先根據(jù)流程圖把程序的執(zhí)行經(jīng)過在大腦里走一遍,然后再看接下來的程序代碼,體會一下流程圖的作用,看是不是能幫助你更順暢的理清程序流程。

圖 6-1 數(shù)碼管動態(tài)顯示秒表程序流程圖

#include

sbit ADDR0 = P1^0;

sbit ADDR1 = P1^1;

sbit ADDR2 = P1^2;

sbit ADDR3 = P1^3;

sbit ENLED = P1^4;

unsigned char code LedChar[] = { //數(shù)碼管顯示字符轉換表

0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8,

0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E

};

unsigned char LedBuff[6] = { //數(shù)碼管顯示緩沖區(qū),初值 0xFF 確保啟動時都不亮

0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF

};

void main(){

unsigned char i = 0; //動態(tài)掃描的索引

unsigned int cnt = 0; //記錄 T0 中斷次數(shù)

unsigned long sec = 0; //記錄經(jīng)過的秒數(shù)

ENLED = 0; //使能 U3,選擇控制數(shù)碼管

ADDR3 = 1; //因為需要動態(tài)改變 ADDR0-2 的值,所以不需要再初始化了

TMOD = 0x01; //設置 T0 為模式 1

TH0 = 0xFC; //為 T0 賦初值 0xFC67,定時 1ms

TL0 = 0x67;

TR0 = 1; //啟動 T0

while (1){

if (TF0 == 1){ //判斷 T0 是否溢出

TF0 = 0; //T0 溢出后,清零中斷標志

TH0 = 0xFC; //并重新賦初值

TL0 = 0x67;

cnt++; //計數(shù)值自加 1

if (cnt >= 1000){ //判斷 T0 溢出是否達到 1000 次

cnt = 0; //達到 1000 次后計數(shù)值清零

sec++; //秒計數(shù)自加 1

//以下代碼將 sec 按十進制位從低到高依次提取并轉為數(shù)碼管顯示字符

LedBuff[0] = LedChar[sec%10];

LedBuff[1] = LedChar[sec/10%10];

LedBuff[2] = LedChar[sec/100%10];

LedBuff[3] = LedChar[sec/1000%10];

LedBuff[4] = LedChar[sec/10000%10];

LedBuff[5] = LedChar[sec/100000%10];

}

//以下代碼完成數(shù)碼管動態(tài)掃描刷新

if (i == 0)

{ ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[0]; }

else if (i == 1)

{ ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=1; i++; P0=LedBuff[1]; }

else if (i == 2)

{ ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[2]; }

else if (i == 3)

{ ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=1; i++; P0=LedBuff[3]; }

else if (i == 4)

{ ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[4]; }

else if (i == 5)

{ ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=1; i=0; P0=LedBuff[5]; }

}

}

}

這段程序,大家自己抄到 Keil 中,然后邊抄邊結合程序流程圖來理解,最終下載到實驗板上看一下運行結果。其中下邊的 if...else 語句就是每 1ms 快速的刷新一個數(shù)碼管,這樣 6個數(shù)碼管整體刷新一遍的時間就是 6ms,視覺感官上就是 6 個數(shù)碼管同時亮起來了。

在 C 語言中, /”等同于數(shù)學里的除法運算,而“%”等同于我們小學學的求余數(shù)運算,這個前邊已有介紹。如果是 123456 這個數(shù)字,我們要正常顯示在數(shù)碼管上,個位顯示,就是直接對 10 取余數(shù),這個“6”就出來了,十位數(shù)字就是先除以 10,然后再對 10 取余數(shù),以此類推,就把 6 個數(shù)字全部顯示出來了。

對于多選一的動態(tài)刷新數(shù)碼管的方式,我們?nèi)绻?switch 會有更好的效果,大家來看一下我們用 switch 語句完成的情況。

#include

sbit ADDR0 = P1^0;

sbit ADDR1 = P1^1;

sbit ADDR2 = P1^2;

sbit ADDR3 = P1^3;

sbit ENLED = P1^4;

unsigned char code LedChar[] = { //數(shù)碼管顯示字符轉換表

0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8,

0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E

};

unsigned char LedBuff[6] = { //數(shù)碼管顯示緩沖區(qū),初值 0xFF 確保啟動時都不亮

0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF

};

void main(){

unsigned char i = 0; //動態(tài)掃描的索引

unsigned int cnt = 0; //記錄 T0 中斷次數(shù)

unsigned long sec = 0; //記錄經(jīng)過的秒數(shù)

ENLED = 0; //使能 U3,選擇控制數(shù)碼管

ADDR3 = 1; //因為需要動態(tài)改變 ADDR0-2 的值,所以不需要再初始化了

TMOD = 0x01; //設置 T0 為模式 1

TH0 = 0xFC; //為 T0 賦初值 0xFC67,定時 1ms

TL0 = 0x67;

TR0 = 1; //啟動 T0

while (1){

if (TF0 == 1){ //判斷 T0 是否溢出

TF0 = 0; //T0 溢出后,清零中斷標志

TH0 = 0xFC; //并重新賦初值

TL0 = 0x67;

cnt++; //計數(shù)值自加 1

if (cnt >= 1000){ //判斷 T0 溢出是否達到 1000 次

cnt = 0; //達到 1000 次后計數(shù)值清零

sec++; //秒計數(shù)自加 1

//以下代碼將 sec 按十進制位從低到高依次提取并轉為數(shù)碼管顯示字符

LedBuff[0] = LedChar[sec%10];

LedBuff[1] = LedChar[sec/10%10];

LedBuff[2] = LedChar[sec/100%10];

LedBuff[3] = LedChar[sec/1000%10];

LedBuff[4] = LedChar[sec/10000%10];

LedBuff[5] = LedChar[sec/100000%10];

}

//以下代碼完成數(shù)碼管動態(tài)掃描刷新

switch (i){

case 0: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[0]; break;

case 1: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=1; i++; P0=LedBuff[1]; break;

case 2: ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[2]; break;

case 3: ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=1; i++; P0=LedBuff[3]; break;

case 4: ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[4]; break;

case 5: ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=1; i=0; P0=LedBuff[5]; break;

default: break;

}

}

}

}

程序完成的功能是一模一樣的,但大家看一下,switch 語句是不是比 if...else 語句顯得要整齊清爽呢。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內(nèi)容侵權或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴

原文標題:單片機數(shù)碼管動態(tài)顯示程序及原理講解

文章出處:【微信號:changxuemcu,微信公眾號:暢學單片機】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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