c51數(shù)碼管控制

1、任務(wù)六　帶時(shí)間顯示的交通燈,任課教師：李靖,教學(xué)內(nèi)容 單片機(jī)控制數(shù)碼管 數(shù)組 教學(xué)目標(biāo)掌握數(shù)碼管的控制方法掌握數(shù)組的應(yīng)用,本任務(wù),1．LED顯示器結(jié)構(gòu) LED顯示器內(nèi)部由多個(gè)發(fā)光二極管組成。,,6.1　單片機(jī)控制數(shù)碼管顯示　　?。瓎蝹€(gè)LED數(shù)碼顯示的控制,顯示字形與字段碼關(guān)系,a,,,字形,字段碼,,2．字形與字段碼,LED數(shù)碼管顯示字形與字段碼關(guān)系,舉例：單個(gè)數(shù)碼管與P1口接口電路,單個(gè)數(shù)碼管顯示單一數(shù)字如何編程實(shí)現(xiàn)

2、？例如：顯示0,－－單個(gè)LED數(shù)碼顯示的控制,實(shí)現(xiàn)交替顯示1、2兩個(gè)數(shù)字呢？,3．LED數(shù)碼顯示方式及控制電路,,－－多LED數(shù)碼顯示的控制,1）靜態(tài)顯示方式,2）動態(tài)顯示方式,（1）靜態(tài)顯示方式,74LS373,74ls373是常用的三態(tài)輸出的八 D 鎖存器輸出端 O0~O7 可直接與總線相連。 當(dāng)三態(tài)允許控制端 OE 為低電平時(shí)，Q0～Q7為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅(qū)動負(fù)載或總線。當(dāng) OE 為高電平時(shí)，Q0～Q7 呈高阻態(tài).當(dāng)鎖存

3、允許端 LE 為高電平時(shí)，Q 隨數(shù)據(jù) D 而變。當(dāng) LE 為低電平時(shí)，D 被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。真值表：,3．LED數(shù)碼顯示方式及電路,特點(diǎn)：　所有位選線（數(shù)碼管公共端）連接在一起，每個(gè)數(shù)碼管必須接一個(gè)8位鎖存器用來鎖存待顯示的字形碼。送入一次字形碼顯示字形一直保持，直到送入新字形碼為止。優(yōu)點(diǎn)：占用CPU時(shí)間少，顯示便于監(jiān)測和控制。缺點(diǎn)：硬件電路比較復(fù)雜，成本較高。靜態(tài)顯示接口電路有許多種，,（1）靜態(tài)顯示方式：,字段碼,位

4、選線,三個(gè)數(shù)碼管分別顯示0、1、2數(shù)字？,并行口靜態(tài)顯示電路,字段碼,0,0,,位選線,,,（2） 4位LED動態(tài)顯示電路,輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。,（2）動態(tài)顯示,特點(diǎn)：將所有數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，通過控制位選信號來控制數(shù)碼管的點(diǎn)亮。數(shù)碼管采用動態(tài)掃描顯示。動態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時(shí)應(yīng)略小于靜態(tài)顯示電路中的限流電

5、阻。,（2）動態(tài)顯示方式,三個(gè)數(shù)碼管分別顯示0、1、2數(shù)字？,（2）動態(tài)顯示方式,6.2 數(shù)組－－構(gòu)造數(shù)據(jù)類型,什么是數(shù)組,什么是數(shù)組元素，如何表示,數(shù)組的定義,數(shù)組的初始化,數(shù)組元素的引用,6.2 數(shù)組－－構(gòu)造數(shù)據(jù)類型,數(shù)組是一種將同類型數(shù)據(jù)集合管理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。,數(shù)組是一種變量，將一組相同數(shù)據(jù)形態(tài)的變量以一個(gè)相同的變量名稱來表示，即數(shù)組名，其中每個(gè)分量稱數(shù)組元素。,既然是變量，使用前必須聲明（定義）。,數(shù)組常用于查表控制,6.2 數(shù)組

6、,數(shù)組中元素按順序存放在一個(gè)連續(xù)的存儲空間中，即最低的地址存放第一個(gè)元素，最高的地址存放最后一個(gè)元素。元素順序用下標(biāo)表示:　數(shù)組名[下標(biāo)],數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名[常量表達(dá)式]；,定義了一個(gè)一維整形數(shù)組a，10表示有10個(gè)元素：a[0],a[1],a[2],……a[8],a[9],,,定義了一個(gè)一維字符數(shù)組s1，5表示有5個(gè)元素：s1[0],s1[1],s1[2],s1[3],s1[4],1．一維數(shù)組的定義和初始化,6.2 數(shù)組,不同的數(shù)

7、據(jù)類型，為每個(gè)數(shù)組元素預(yù)留的存儲器空間也不相同.對于運(yùn)行時(shí)無需修改的數(shù)組，通常將其定義為code存儲器類型，以節(jié)省數(shù)據(jù)存儲器的空間。,char table[8]；,該數(shù)組含有幾個(gè)元素？,各數(shù)組元素如何表示？,編譯器為它們各分配多少存儲單元？,1．一維數(shù)組的定義和初始化,例如：int num[3]={30,21,1};//整數(shù)數(shù)組char LCM[9]=“Testing.”;//此字符數(shù)組相當(dāng)于字符串,注意：字符串的結(jié)尾以“\0”

8、作為結(jié)束符,在定義數(shù)組的同時(shí)，為數(shù)組元素賦值，稱為數(shù)組的初始化。,初始化賦值的一般形式：數(shù)據(jù)類型　數(shù)組名[常量表達(dá)式]＝｛值1，值2，…｝;,6.2　數(shù)組,1．一維數(shù)組的定義和初始化,6.2　數(shù)組,（1）在定義數(shù)組時(shí)，對全部數(shù)組元素賦初值此時(shí)可以省略數(shù)組的長度,1．一維數(shù)組的定義和初始化,（2）在定義數(shù)組時(shí)，對部分?jǐn)?shù)組元素賦初值,6.2　數(shù)組,1．一維數(shù)組的定義和初始化,6.2　數(shù)組,1．一維數(shù)組的定義和初始化,（3）在對全部數(shù)組元

9、素賦初值時(shí)，可以不指定數(shù)據(jù)長度,6.2　數(shù)組,1．一維數(shù)組的定義和初始化,（4）當(dāng)初值的個(gè)數(shù)多于數(shù)組元素的個(gè)數(shù)時(shí)，編譯出錯(cuò),unsigned char a[10]={1,2,3,4,5};char string1[]＝“Welcome to china.”；unsigned char a[]={1,2,3,4,5};unsigned char a[10];,這些數(shù)組定義及初始化合理嗎？若合理各數(shù)組元素的初始化內(nèi)容是什么？若

10、不合理說出理由。,6.2　數(shù)組,1．一維數(shù)組的定義和初始化,,數(shù)組名[下標(biāo)]；,下標(biāo)可以是整型常量、整型變量和整型表達(dá)式。,表示引用數(shù)組a中的第2個(gè)元素,表示引用數(shù)組a中的第6個(gè)元素,表示引用數(shù)組a中的第16個(gè)元素,,,,6.2　數(shù)組,2．一維數(shù)組的引用,單個(gè)數(shù)碼管連續(xù)顯示0-9如何編程實(shí)現(xiàn)？,6.2　數(shù)組,1．一維數(shù)組的定義和初始化,#includeunsigned char seg[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0

11、,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};void main(){ unsigned int i, j; while(1) { for(i=0;i0;j--); } }},實(shí)例6-2 數(shù)碼管靜態(tài)顯示案例 利用下圖，在三個(gè)數(shù)碼管中分別顯示0~2。,實(shí)例6-2 數(shù)碼管靜態(tài)顯示案例,#includeunsigned char seg[10]={0xc0,0

12、xf9,0xa4, 0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};void main(){unsigned int i ,ctr=0xfe; P2=0xff;//4個(gè)數(shù)碼管均可送數(shù) for(i=0;i<3;i++) { P0=seg[i];//相應(yīng)段碼被送出到P0 P2=ctr;//ctr中哪一位為0表示相應(yīng)數(shù)碼管被鎖定 ctr<<=1;//右移使數(shù)碼管從第1個(gè)

13、到第3個(gè)依次被鎖 } while(1);},說明:74LS373的LE端為1表示送數(shù),為0表示鎖存,ctr的變化與此相關(guān),實(shí)例6-3 動態(tài)顯示案例 利用下圖實(shí)現(xiàn)從左至右分別顯示0~3共4個(gè)數(shù)字。,實(shí)例6-3 數(shù)碼管動態(tài)顯示,#includeunsigned char seg[10]={0xc0,0xf9,0xa4, 0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};unsigned char co

14、n[4]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};unsigned int i=0;void main(){TMOD=2; TH0=6;TL0=6; EA=1;ET0=1;TR0=1; while(1);},void isr_time0() interrupt 1{ P1=con[i]; P2=seg[i]; i++; if(i==4) i=0;},第十一周上機(jī)任務(wù)：,1、某啤酒自動生產(chǎn)線，每

15、檢測一瓶，數(shù)碼管顯示該數(shù)字，檢測到10瓶后重新計(jì)數(shù)顯示(較易),課后準(zhǔn)備程序，實(shí)訓(xùn)課上用proteus演示，檢測信號用按鈕代替。要求：電路圖自行設(shè)計(jì),2、P189 題 6-2(易)3、P189 題 6-3(難),自選一題，演示登記。題目及程序?qū)懺谧鳂I(yè)本上,本周四上機(jī)題目,設(shè)計(jì)一個(gè)電路，要求：1）開關(guān)1閉合，開關(guān)2斷開時(shí)，數(shù)碼管顯示數(shù)字1，3，5 ；2）開關(guān)2閉合，開關(guān)1斷開時(shí)，數(shù)碼管顯示數(shù)字2，4，6 ；3)開關(guān)1、開關(guān)2均

16、斷開時(shí)，數(shù)碼管顯示數(shù)字0,課下準(zhǔn)備程序，上機(jī)用proteus仿真顯示結(jié)果,二維數(shù)組,x[0][0] x[0][1] x[0][2]x[1][0] x[1][1] x[1][2],數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名[常量表達(dá)式1][常量表達(dá)式2]；,,行,列,,int a[3,4], b(3,4)；int c[ ][ ], d(3)(4);,6.2 數(shù)組,2．二維數(shù)組的定義和初始化,該數(shù)組含有哪些元素？,(1)分行對二維數(shù)組初始化,int

17、a[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};初始化后： 1 2 3 4 5 6,方法直觀！,6.2 數(shù)組,2．二維數(shù)組的定義和初始化,(2)按數(shù)組排列的順序初始化,數(shù)據(jù)較多時(shí)容易遺漏，不易檢查！,,(3)對全部數(shù)組元素初始化,可省略行號，列號不能省,,int a[ ][3]={1,2,3,4,5,6};初始化后： 1 2

18、 3 4 5 6,,int a[ ][3]={1,2,3,4,5,6,7};結(jié)果： 1 2 3 4 5 6 7 0 0,(4)對部分元素賦初值,int a[2][3]={{1，2},{4}};,等價(jià)于？,結(jié)果： 1 2 0 4 0 0,a[3][4]=3;

19、a[1,2]=1;,數(shù)組名[行下標(biāo)][列下標(biāo)],a[3][4]=3;a[1,2]=1;,引用：,/* 下標(biāo)越界 */,/* a[1][2]=1; */,6.2 數(shù)組,2．二維數(shù)組的引用,這兩個(gè)引用正確？,用二層循環(huán)語句處理數(shù)組，通常外循環(huán)控制行，內(nèi)循環(huán)控制列。,例如：unsigned char a[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};,6.2 數(shù)組,2．二維數(shù)組的應(yīng)用,for（i=0；i<2;i++） for（j

20、=0；j<3;j++） P2=a[i][j];,6.2 數(shù)組,2．二維數(shù)組的應(yīng)用,,很多場所需要用點(diǎn)陣圖形顯示器顯示數(shù)字、字母或漢字，不論顯示圖形還是文字，都是控制組成這些圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在位置相對應(yīng)的LED器件發(fā)光。通常事先把需要顯示的圖形文字轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣圖形，其顯示方式是先根據(jù)所需要的字符提取字符點(diǎn)陣，將點(diǎn)陣文件存入ROM，形成字符編碼；由字符編碼組成語句；使用時(shí)，單片機(jī)按照語句順序提取編碼送出到點(diǎn)陣顯示。

21、LED點(diǎn)陣中要用到的一個(gè)典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是二維數(shù)組。,數(shù)組中的元素為什么要存入ROM？如何存入ROM？,6.2 數(shù)組,2．二維數(shù)組的應(yīng)用,LED陣列的連接:把同一列陽極連接在一起，同一行的陰極連在一起,6.2 數(shù)組,2．二維數(shù)組的應(yīng)用,先送出發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)（顯示信號），然后送出列選通信號（掃描信號）；一列一列反復(fù)輪回，當(dāng)這樣輪回的速度足夠快時(shí)（每秒24次以上），由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象就能看到顯示屏上穩(wěn)定的顯示了。,6.2 數(shù)組,2．

22、二維數(shù)組的應(yīng)用,P10,P11,P12,P13,P14,P15,P16,P30,P30,P30,P30,P30,,每列顯示什么數(shù)據(jù)？,{0x00, 0x42, 0x7f, 0x40, 0x00},6.2 數(shù)組,2．二維數(shù)組的應(yīng)用,P10,P11,P12,P13,P14,P15,P16,P30,P30,P30,P30,P30,,每列顯示什么數(shù)據(jù)？,{0x42,0x61,0x51,0x49,0x46},6.2 數(shù)組,2．二維數(shù)組的應(yīng)用,un

23、signed char code digit_code[10][5]={ {0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e}, {0x00,0x42,0x7f,0x40,0x00}, {0x42,0x61,0x51,0x49,0x46}, {0x22,0x41,0x49,0x49,0x36}, {0x18,0x14,0x12,0x7f,0x10}, {0x27,0x45,0x45,0x45,0x39}, {0x3c,0x4a

24、,0x49,0x49,0x30}, {0x01,0x71,0x09,0x05,0x36}, {0x36,0x49,0x49,0x49,0x36}, {0x06,0x49,0x49,0x29,0x1e}};,由此用二維數(shù)組表示出了能夠顯示0~9的點(diǎn)陣字符編碼：,常用LED陣列有5×7 LED、 5×8 LED、 8×8 LED,6.2 數(shù)組,2．二維數(shù)組的應(yīng)用,常用的驅(qū)動電路：,實(shí)例6-4 用二維數(shù)組實(shí)現(xiàn)

25、LED點(diǎn)陣0~9的顯示,在程序中定義了一個(gè)delay()函數(shù)，該函數(shù)是一個(gè)延時(shí)，確定了輪流顯示字符時(shí)每個(gè)字符顯示的時(shí)間；定時(shí)器0初始化為24MHz下的4ms中斷，這個(gè)4ms是顯示某個(gè)字符時(shí)每一列顯示的持續(xù)時(shí)間，5列循環(huán)顯示，直到上述的delav()所確定的時(shí)間段耗完，轉(zhuǎn)去顯示下一個(gè)字符。由于Proteus所用的點(diǎn)陣是共陰極的，所以數(shù)組與前述不一致，正好反相。,#includeunsigned char code digit_code

26、[10][5]= { {0x41,0x3e,0x3e,0x3e,0x41}, //0 {0x7f,0x3d,0x00,0x3f,0x7f}, //1 {0x3d,0x1e,0x2e,0x36,0x39}, //2 {0x5d,0x3e,0x36,0x36,0x49}, //3 {0x67,0x6b,0x6d,0x00,0x6f}, //4 {0x58,0x3a,0x3a,0x3a,0x46}, //5 {0

27、x43,0x35,0x36,0x36,0x4f}, //6 {0x7e,0x0e,0x76,0x7a,0x7d}, //7 {0x49,0x36,0x36,0x36,0x49}, //8 {0x79,0x36,0x36,0x56,0x61} //9};unsigned char num=0;unsigned char colm=0;void delay();//用于設(shè)定每個(gè)數(shù)之間顯示的延時(shí)時(shí)間void init_

28、time0();//這是什么函數(shù)？void isr_time0();,void init_time0(){ TMOD = (TMOD&0xf0)|0x01; TL0=-8000; TH0=(-8000)>>8; EA=1; ET0=1; TR0=1;},void main(){init_time0();while(1){ delay(); nu

29、m =(num +1) %10; }} void delay(){ unsigned i,j; for(i=0;i<1000;i++) for(j=0;j<500;j++);},void init_time0(){ TMOD = (TMOD&0xf0)|0x01; TL0=-8000; TH0=(-8000)>>8; EA=1;ET

30、0=1; TR0=1;}void isr_time0() interrupt 1 { TL0=-8000; TH0=(-8000)>>8; colm=(colm+1)%5;P1=digit_code[num][colm];P3=(0x01<<colm);},字符數(shù)組就是存放字符型數(shù)據(jù)的數(shù)組，字符數(shù)組中一個(gè)元素存放一個(gè)字符。,6.2 數(shù)組,3．字符數(shù)組,字符數(shù)組的定義方法:unsigne

31、d char a[10]={‘C’,’5’,’1’};如果大括號中提供的初值個(gè)數(shù)（即字符個(gè)數(shù)）大于數(shù)組長度，則作語法錯(cuò)誤處理；如果初值個(gè)數(shù)小于數(shù)組長度，則只將這些字符賦給數(shù)組中前面的那些元素，其余的元素自動定為空字符（即’\0’）；如果提供的初值個(gè)數(shù)與預(yù)定的數(shù)組長度相同，在定義的時(shí)候可以忽略數(shù)組長度，系統(tǒng)會自動根據(jù)初值個(gè)數(shù)確定數(shù)組長度,例如：unsigned char a[10]={‘C’,’5’,’1’};static

32、 char a[]=”Welcome!”static char a[2][3]={{‘h’,’o’,’w’}, {‘w’,’h’,’y’} };,6.2 數(shù)組,3．字符數(shù)組,案例10 設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)器,計(jì)時(shí)器：使6位數(shù)碼管具有顯示 時(shí).分.秒. 的功能,晶振12MHz,#includeunsigned char seg[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0

33、xb0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};unsigned char con[6]={0x1,0x2,0x4,0x8,0x10,0x20};unsigned char hh=0; //小時(shí)初值unsigned char mm=0;//分鐘初值unsigned char ss=0;//秒初值unsigned char count=100;//定時(shí)10ms*100=1svoid main()

34、{ TMOD=1; TH0=-10000>>8; TL0=-10000; EA=1;ET0=1;TR0=1; while(1);},案例10 設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)器,void isr_time0() interrupt 1{unsigned char i=0, j; unsigned char time[6];TH0=-10000>>8;TL0=-10000;coun

35、t--;if(count==0){ count=100; ss++; if(ss==60) { ss=0; mm++; if(mm==60) { mm=0; hh++; if(hh==24) hh=0; } }},time[0]=hh/10;time[1]=hh%10; time[2]=mm/10;time[3]=mm%10;ti