1,第七章:静态数码管和动态数码管
工作原理:
(1)亮灭原理(其实就是内部的照明LED);
(2)显示数字(甚至文字)原理:利用内部的LED的亮和灭让外部的组成数字的笔画显示或者不显示,人看到的就是不同的数字。
共阳极和共阴极数码管:
(1)驱动方法的差异。必须清楚一个数码管内部的8颗LED是独立驱动的。如果8颗LED的正极接在一起接到VCC上(负极分别接到单片机的不同引脚),这种接法就叫共阳极。反之如果8颗LED负极接在一起然后接到GND(正极就分别接到单片机的不同引脚)就叫共阴极。两种接法都可以驱动数码管显示,但是用来显示的单片机程序不同(共阳极时单片机0是亮,共阴极时单片机的1是亮)。
(2)驱动电流需求差异。数码管(其实就是LED)如果按照共阳极接法则单片机可以直接驱动显示,如果按照共阴极接法则单片机不能直接驱动,因为单片机的IO口提供的电流大小不够驱动数码管内部的LED显示,需要外部电路来提供一个大电流驱动的芯片来解决(上个课程中的74HC573就是起的这个作用)。实际普中科技的开发板的数码管使用的是74HC245芯片。
嵌入式硬件入门——74HC245三态收发器
普中科技开发板上静态数码管是共阳极接法,因此LED的负极可以直接接到单片机的端口上进行控制。
静态数码管显示程序:
/**************************************************************************************
深圳市普中科技有限公司(PRECHIN 普中)
技术支持:www.prechin.net
PRECHIN
普中
实验名称:静态数码管实验
接线说明:
实验现象:下载程序后“静态数码管模块”显示数字0
注意事项:
***************************************************************************************/
#include "reg52.h"
typedef unsigned int u16; //对系统默认数据类型进行重定义
typedef unsigned char u8;
#define SMG_A_DP_PORT P0 //使用宏定义数码管段码口
//共阴极数码管显示0~F的段码数据
u8 gsmg_code[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
//共阳极数码管显示0~F的段码数据
//{0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92,0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83,0xC6, 0xA1,0x86,0x8E}
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : main
* 函数功能 : 主函数
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void main()
{
SMG_A_DP_PORT=~gsmg_code[0];//将数组第1个数据赋值给数码管段选口
while(1)
{
}
}
开发板上的动态数码管是共阴极接法,因此需要通过74HC245芯片进行驱动
动态数码管:
(1)数码管还是原来的数码管(共阳极或共阴极均可)记住:数码管有2端:COM端和段码端;
(2)段码一侧还是接一个单片机端口;
(3)COM(共极)接单片机一个IO口,多个联排数码管的COM共同接一个IO端口;
分析对比静态和动态数码管,发现本质区别是:静态数码管中只要给了段码数码管就一定工作(显示只取决于段码端),动态数码管中段码端给了段码值后还需要COM端配合才能点亮数码管。
动态数码管如何工作:
(1)在某一特定时间段中,联排数码管中只有一个数码管在工作,其他均在休息(不工作)
(2)COM端选择哪个数码管工作,段码端输出这个数码管要显式的数字的段码;延时;COM端选择下一个数码管工作,同时段码端改输出这个数码管要显示的数字的段码;延时;COM端选择下一个数码管工作······
(3)快速切换工作的数码管,则人看到的是所有的数码管都在亮(其实亮度是比静态驱动低的)。
(4)动态数码管利用了人眼的视觉暂留
搞清楚2点:
第一,宏观上所有的数码管都是同时亮的,所以人以为所有数码管同时工作,所以多个数码管可以合在一起来显示(譬如显示12345678)
第二,微观上数码管是依次亮的,我们可以给不同的数码管送不同的段码,所以不同的数码管可以显示不同的数字。所以相当于8个数码管的显示是独立的。
38译码器:
(1)38译码器的作用:用3个IO口来控制8路输出。
(2)用38译码器驱动数码管的意义:原来不用38译码器时,8个动态数码管一共使用2个IO端口(16个引脚),现在使用了38译码器后,我们可以用38译码器的3路输入来控制数码管的8路位码,这样总共只需要3+8=11个IO引脚就可以来驱动8个动态数码管了,省了5个IO口。
嵌入式硬件入门——74HC138译码器
动态数码管显示程序:
并且使用了74HC138译码器来控制数码管的阴极,通过单片机配合74HC245芯片控制数码管的阳极。
/**************************************************************************************
深圳市普中科技有限公司(PRECHIN 普中)
技术支持:www.prechin.net
PRECHIN
普中
实验名称:动态数码管实验
接线说明:
实验现象:下载程序后“数码管模块”显示01234567
注意事项:
***************************************************************************************/
#include "reg52.h"
typedef unsigned int u16; //对系统默认数据类型进行重定义
typedef unsigned char u8;
#define SMG_A_DP_PORT P0 //使用宏定义数码管段码口
//定义数码管位选信号控制脚
sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;
//共阴极数码管显示0~F的段码数据
u8 gsmg_code[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : delay_10us
* 函数功能 : 延时函数,ten_us=1时,大约延时10us
* 输 入 : ten_us
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void delay_10us(u16 ten_us)
{
while(ten_us--);
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : smg_display
* 函数功能 : 动态数码管显示
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void smg_display(void)
{
u8 i=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
switch(7-i)//位选
{
case 0: LSC=1;LSB=1;LSA=1;break;
case 1: LSC=1;LSB=1;LSA=0;break;
case 2: LSC=1;LSB=0;LSA=1;break;
case 3: LSC=1;LSB=0;LSA=0;break;
case 4: LSC=0;LSB=1;LSA=1;break;
case 5: LSC=0;LSB=1;LSA=0;break;
case 6: LSC=0;LSB=0;LSA=1;break;
case 7: LSC=0;LSB=0;LSA=0;break;
}
SMG_A_DP_PORT=gsmg_code[i];//传送段选数据
delay_10us(100);//延时一段时间,等待显示稳定
SMG_A_DP_PORT=0x00;//消音
}
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : main
* 函数功能 : 主函数
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void main()
{
while(1)
{
smg_display();
}
}