1、 基于 51 单片机的 LED 数码管动态显示 LED 数码管动态显示就是一位一位地轮流点亮各位数码管,对于每一位 LED 数码管来说,每隔一 段时间点亮一次,利用人眼的“视觉暂留“效应,采用循环扫描的方式,分时轮流选通各数码管的 公共端,使数码管轮流导通显示。当扫描速度达到一定程度时,人眼就分辨不出来了。尽管实际上 各位数码管并非同时点亮,但只要扫描的速度足够快,给人的印象就是一组稳定的显示数据,认为 各数码管是同时发光的。若数码管的位数不大于 8 位时,只需两个 8 位 IO 口。 1 硬件设计 利用 51 单片机的 P0 口输出段码,P2 口输出位码,其电路原理图如下所示。 在桌面上双击
2、图标,打开 ISIS 7 Professional 窗口(本人使用的是 v7.4 SP3 中文版) 。单击菜单命令 “文件”“新建设计” ,选择 DEFAULT 模板,保存文件名为 “DT.DSN”。在器件选择按钮中单 击“P”按钮,或执行菜单命令“库”“拾取元件符号” ,添加如下表所示的元件。 51 单片机 AT89C51 一片 晶体 CRYSTAL 12MHz 一只 瓷片电容 CAP 22pF 二只 电解电容 CAP-ELEC 10uF 一只 电阻 RES 10K 一只 电阻 RES 4.7K 四只 双列电阻网络 Rx8 300R() 一只 四位七段数码管 7SEG-MPX4-CA 一只
3、三极管 PNP 四只 若用 Proteus 软件进行仿真,则上图中的晶振和复位电路以及 U1 的 31 脚,都可以不画,它们都是 默认的。 在 ISIS 原理图编辑窗口中放置元件,再单击工具箱中元件终端图标,在对象选择器中单击 POWER 和 GROUND 放置电源和地。放置好元件后,布好线。左键双击各元件,设置相应元件参数,完成 电路图的设计。 2 软件设计 LED 数码管动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管的,因此要考虑每一位点亮的保持时间和间 隔时间。保持时间太短,则发光太弱而人眼无法看清;时间太长,则间隔时间也将太长(假设 N 位,则间隔时间=保持时间 X(N-1) ) ,使人眼看到
4、的数字闪烁。在程序中要合理的选择合适的保持 时间和间隔时间。而循环次数则正比于显示的变化速度。 LED 数码管动态显示的流程如下所示。 LED 数码管动态显示的详细 C51 程序如下。 /* *通过 P0 及 P2 口控制四只数码管 ,12M 晶振 */ #include “reg51.h“ #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code ddata= 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90, 0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,
5、0xc0,0xf9,0xa4 ; /0,1,2,3,4F,0,1,2,3 的段码 /*延时函数*/ void delayms(uint t) uint i,j; for(i=0;it;i+) for(j=0;j120;j+) ; main() while(1) uint i,j,k; for(k=1;k17;k+) /16 个字符 for(j=0;j50;j+)/反比于字符显示变化速度 for(i=1;i5;i+) /4 位 P0=ddatak+i-2; switch(i) case 1:P2=0XFE;break; /点亮第 1 位 case 2:P2=0XFD;break; /点亮第 2
6、位 case 3:P2=0XFB;break; /点亮第 3 位 case 4:P2=0XF7;break; /点亮第 4 位 delayms(5); P2=0XFF; / 熄灭 打开 Keil 程序(本人使用的是 Keil8.05 中文版) ,执行菜单命令“工程”“新建工程”创建“动 态”项目,并选择单片机型号为 AT89C51。执行菜单命令“文件”“新建”创建文件,输入 C 语言源程序,保存为“DT.C” 。在 Project Workspace 窗口中右击源代码组 1,选择“添加文件到组 源代码组 l”将源程序“ DT.C”添加到项目中。 在 Keil 中执行执行菜单命令“工程”“创建目
7、标” (或点击“创建目标”快捷按钮) ,编译源程 序。如果编译成功,则在“Output Window”的“创建”窗口中显示没有错误,并创建了 “DT.HEX”文件。 3 仿真与调试 关于 Proteus 与 Keil 的联合仿真调试,可参见我以前所写的博文或其它参考资料。 启动 Proteus 的 ISIS,并将其放在屏幕的右上角(可将原理图放大到合适大小) ;再启动 Keil 的 Vision3,并将其放在屏幕的左下角。 在 Keil 中执行菜单命令“调试”“启动停止调试” ,或直接单击图标,进入 Keil 调试环境。 同时,在 Proteus ISIS 的窗口中可看出 Proteus 也进入了程序调试状态。 在 Keil 代码编辑窗口中设置相应断点,断点的设置方法:在需要设置断点语句前双击鼠标左 键,可设置断点;再次双击,可取消该断点。 在 Keil 中按 F5 键(或点击“运行”快捷按钮)运行程序。四位 LED 数码管显示 0123、1234、2345CdEF、dEf0、EF01 、F012如此循环。或可以点击单步、运行到光标处、 全速运行等快捷按钮,以及同时观察工程窗口寄存器页面、存储器窗口等,来进行仿真调试。