第一章硬件部分

1.1 电路的组成部分

1.1.1 译码器和锁存器

具体可回顾之前LED灯的文章：
https://blog.csdn.net/weixin_63568691/article/details/130660096

1.1.2 共阳极数码管：

原理图：
功能：
（1）可以把数码管可以看作多个LED灯组成的电路，每个数字由8个LED组成

对应情况：

（2）什么叫共阳极？可以理解为LED灯的一端接了VCC，只需要在另一端输入低电平就能将他点亮
（3）共阳极数码管1-F对应的十六进制数（比赛时数据包会有基本的，但是特殊的字母或符号是没有的）

code unsigned char Seg_Table[] =
{
0xc0,
//0
0xf9,
//1
0xa4,
//2
0xb0,
//3
0x99,
//4
0x92,
//5
0x82,
//6
0xf8,
//7
0x80,
//8
0x90,
//9
0x88,
//A
0x83,
//b
0xc6,
//C
0xa1,
//d
0x86,
//E
0x8e
//F
};

1.2 整体电路

在这里插入图片描述

（1）由上图可知com口（位选）选择需要亮的数码管，再通过a-g口（段选）确定要选择的数字，dp选择是否显示小数点
（2）其中位选为Y6C，段选为Y7C，即与LED控制类似

第二章具体实验

2.1 实验内容

前四位显示年份“2022”，接着两位是分隔符“–”,最后两位是月份从一月份开始增加到十二月份，最后循环往复。

2.2 什么是数码管动态显示?

（1）我们如果曾经用过手机照一些分辨率较低屏幕，应该会见到闪烁的屏幕，也就会理解动态显示思路
（2）为什么我们一定要用动态显示呢？如果用静态显示思路，那么每个显示部分都有独立的段选端口和独立的位选端口，以我们八位数码管为例：每一位都要八位的段选和一位的位选，一共就需要七十二位，这样就太浪费资源了
（3）原理：利用人的视觉残留和数码管的余辉效应（1-2ms），我们可以让每个显示部分公用一个段选端口，只需要在极短时间不断改变位选，在人的眼中就会出现八位同时显示的情况

2.3 无操作系统代码

注：一开始接触可以就写这个代码，过省赛应该是没问题的

2.3.1 代码

// 使用程序前，将J13调整为IO模式（2-3脚短接）
#include "reg52.h"
#include "stdio.h"

#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned int
// 延时函数（最小约1ms@12MHz）
void Delay_1ms(u16 num)
{
  u16  i;
  while(num--)
    for(i=0; i<628; i++);
}

void Delay_10us(u16 num)
{
  u16 i;
  while(num--)
    for(i=0; i<3; i++);
}
/*
	输入变量：无
	输出变量：无
	功能：关闭所有外设
*/
void Close_All(void)
{	
	//关闭蜂鸣器和继电器
	P0 = 0x00;
	P2 = (P2 & 0x1f) | 0xA0;
	P2 &= 0x1f;
	//关闭LED灯
	P0 = 0xff;
	P2 = (P2 & 0x1F) | 0x80;
	P2 &= 0x1f;	
}
u8 SEG_COT[9];
u8 SEG_Code[8];
u8 SEF_POS = 0;
u16 SEG_delay;
void SEG_TSL(u8 *input,u8 *output);
void SEG_Show(u8 num,u16 PIS);
void Timer_0_Init(u16 time);
void SEG_Proc();
// 主函数
void main(void)
{
	Close_All();
	Timer_0_Init(1000);//1ms
  while(1)
  {
		SEG_Proc();
	}
}

void SEG_Proc()
{
	u16 year = 2023;
  static u8 month=1;
	if(SEG_delay)return;
	SEG_delay = 1;
	
	sprintf(SEG_COT, "%4u--%02u", year,(u16)month);
	SEG_TSL(SEG_COT,SEG_Code);
	if(month == 12)
		month = 0;
	month++; 
}
/***************************数码管*****************************/
/*
  输入变量：input,输入字符数组；output：输出16进制数数组
	输出变量：无
	功能：将字符串转化为对应数码管显示的16进制数
	注意：记得定义数组——u8 SEG_COT[9];u8 SEG_Code[8];
*/
void SEG_TSL(u8 *input,u8 *output)
{
	u8 i=0,temp=0,j=0;
	for(i=0;i<8;i++,j++)
	{
		switch(input[j])
		{
			case '0': temp = 0xc0; break;
      case '1': temp = 0xf9; break;
      case '2': temp = 0xa4; break;
      case '3': temp = 0xb0; break;
      case '4': temp = 0x99; break;
      case '5': temp = 0x92; break;
      case '6': temp = 0x82; break;
      case '7': temp = 0xf8; break;
      case '8': temp = 0x80; break;
      case '9': temp = 0x90; break;
      case 'A': temp = 0x88; break;
      case 'B': temp = 0x83; break;
      case 'C': temp = 0xc6; break;
      case 'D': temp = 0xA1; break;
      case 'E': temp = 0x86; break;
      case 'F': temp = 0x8E; break;
      case 'H': temp = 0x89; break;
      case 'L': temp = 0xC7; break;
      case 'N': temp = 0xC8; break;
      case 'P': temp = 0x8c; break;
      case 'U': temp = 0xC1; break;
      case '-': temp = 0xbf; break;
      case ' ': temp = 0xff; break;
      default: temp = 0xff;
		}
		if(input[j+1] == ".")
		{
			temp &= 0x7f;
			j++;
		}
		output[i] = temp;
	}
}

/*
	输入变量：num，要显示数据；PIS，显示位置,从左到右分别为0-7
	输出变量：无
	功能：操作138译码器，4-7分别对应Y4-Y7，其余都会使译码器不起作用
	注意：需要把存放从1-f对应的16进制数数组也移植
*/
void SEG_Show(u8 num,u16 PIS)
{
		//消影
  	P0 = 0xff;
		P2 = (P2 & 0x1f) | 0xE0;
    P2 &= 0x1f;
		//改变显示位置
  	P0 = 0x01<<PIS;
		P2 = (P2 & 0x1f) | 0xC0;
	  P2 &= 0x1f;
		//改变数据
  	P0 = num;
		P2 = (P2 & 0x1f) | 0xE0;
    P2 &= 0x1f;
}
/***************************定时器*****************************/
/*
	输入变量：定时时长___us
	输出变量：无
	功能：配置并开启定时器0
*/
void Timer_0_Init(u16 time)
{
	//12T模式
	AUXR &= 0x7f;
	//定时器0 模式0
	TMOD &= 0xf0;
	//设置初值
	TH0 = (65536-time)/256;
	TL0 = (65536-time)%256;
	//打开中断
	ET0 = 1;
	EA = 1;
	//开始计数
	TR0 = 1;
}

void Timer_0_IT(void) interrupt 1
{
	if(SEG_delay++ == 1000)SEG_delay = 0;//1s
	
	SEG_Show(SEG_Code[SEF_POS],SEF_POS);
	if(++SEF_POS == 8 )SEF_POS = 0;
}

2.3 RTX51代码

国赛必备，优点是可以在延时的时候畅通无阻的执行其他东西

#include <rtx51tny.h>
#include <STC15F2K60S2.H>
#include <stdio.H>
#define u8 **加粗样式**unsigned char
#define u16 unsigned int	

u8 COD[8],COT[9],PSI;
code unsigned char Seg_Table[] =
{
0xc0,
//0
0xf9,
//1
0xa4,
//2
0xb0,
//3
0x99,
//4
0x92,
//5
0x82,
//6
0xf8,
//7
0x80,
//8
0x90,
//9
0x88,
//A
0x83,
//b
0xc6,
//C
0xa1,
//d
0x86,
//E
0x8e
//F
};

void All_Close();
void SEG_TSL(u8 *input,u8 *output);
void SEG_Show(u8 COD,u8 PSI);
void Startup() _task_ 0
{
	All_Close();
	os_create_task(1);
	os_create_task(2);
	os_delete_task(0);
}

void task1() _task_ 1
{
	u8 mouth;
	while(1)
	{
		if(++mouth == 13)mouth = 1;
		sprintf(COT,"2022--%02u",(u16)mouth);
		SEG_TSL(COT,COD);
		os_wait2(K_IVL,250);
		os_wait2(K_IVL,250);
		os_wait2(K_IVL,250);
		os_wait2(K_IVL,247);
	}
}

void task2() _task_ 2
{
	while(1)
	{
		SEG_Show(COD[PSI],PSI);
		if(++PSI == 8)PSI = 0;
		os_wait2(K_IVL,2);
	}
}
/******************************/

//选择锁存器，输出数据
void Select(u8 cs,u8 s_data)
{
	P0 = s_data;
	P2 = P2 & 0x0f | (cs<<5);
	P2 &= 0x0f;
}

//关闭外设
void All_Close()
{
	//关闭蜂鸣器
	Select(5,0x00);
	//关闭LED
	Select(4,0xff);	
	//关闭数码管
	Select(7,0xff);		
}

//输入字符串，输出数码管段码
void SEG_TSL(u8 *input,u8 *output)
{
	u8 i=0;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		switch(input[i])
		{
			case '0':output[i] = Seg_Table[0];break;
			case '1':output[i] = Seg_Table[1];break;
			case '2':output[i] = Seg_Table[2];break;
			case '3':output[i] = Seg_Table[3];break;
			case '4':output[i] = Seg_Table[4];break;
			case '5':output[i] = Seg_Table[5];break;
			case '6':output[i] = Seg_Table[6];break;
			case '7':output[i] = Seg_Table[7];break;
			case '8':output[i] = Seg_Table[8];break;
			case '9':output[i] = Seg_Table[9];break;
			case '-':output[i] = ~0x40;break;
			default:output[i] = 0xff;
		}
	}
}
void SEG_Show(u8 COD,u8 PSI)
{
	//消隐
	Select(7,0xff);	
	//位选
	Select(6,0x01<<PSI);	
	//段选
	Select(7,COD);		
}