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七段数码管显示实验

 

实验九七段数码管显示实验

一、实验目的

1.学习七段数码管的工作原理;

2.学习数码管与8051单片机的接口方法;

3.掌握动态扫描显示技术。

二、实验原理

如图4.9-1所示,LED数码管由7个发光二极管组成,此外,还有一个圆点型发光二极管(在图中以dp表示),用于显示小数点。

通过七段发光二极管亮暗的不同组合,可以显示多种数字、字母以及其它符号。

LED数码管中的发光二极管共有两种连接方法:

1)共阴极接法:

把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极。

使用时公共阴极接地,这样阳极端输入高电平的段发光二极管就导通点亮,而输入低电平的则不点亮。

实验中使用的LED显示器为共阴极接法

2)共阳极接法:

把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极。

使用时公共阳极接+5V。

这样阴极端输入低电平的段发光二极管就导通点亮,而输入高电平的则不点亮。

为了显示数字或符号,要为LED显示器提供代码,因为这些代码是为显示字形的,因此称之为字形代码。

七段发光二极管,再加上一个小数点位,共计八段。

因此提供给LED显示器的字形代码正好一个字节。

若a、b、c、d、e、f、g、dp8个显示段依次对应一个字节的低位到高位,即D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7,则用共阴极LED数码管显示十六进制数时所需的字形代码如表4.9-1所示。

表4.9-1共阴极LED数码管字形代码

字型

共阴极字形代码

字型

共阴极字形代码

字型

共阴极字形代码

0

3FH

6

7DH

C

39H

1

06H

7

07H

d

5EH

2

5BH

8

7FH

E

79H

3

4FH

9

6FH

F

71H

4

66H

A

77H

00H

5

6DH

b

7CH

*实际上试验中使用的是共阳极数码管,这里就不一一列出。

2、动态显示

按图4.9-2(b)连接线路,通过交替选中LED1和LED0循环显示两位十进制数。

七段数码管段码连接不变,位码驱动输入端S1、S0接8255AC口的PC1、PC0,通过C口的这两位交替输出1和0,以便交替选中LED1和LED0,从而实现两位十进制数的交替显示。

请编程实现在两个LED数码管上循环显示0099,程序流程图如图4.9-3(b)所示。

 

三、实验电路图

第一部分电路图:

第二部分电路图:

 

四、实验设备

微型计算机、单片机仿真器、实验仪、示波器(各一台);

实验连线(若干)。

五、实验内容

*由于汇编语言程序中已经做了相应的注释,C语言的编程原理与之相同处不再做重复注释,仅作个别注释,请见谅。

1.编程在8位数码管上面显示“12345678”8个数字,每经过1秒8个数字循环左移一位显示。

依次为:

1234578、23456781、34567812.......

汇编语言程序代码:

ORG0000H

START:

MOVR4,#00H

FLASH:

MOVR2,#01H

MOVR0,#30H

MOVDPTR,#TABFLA;把字形表首地址给外部寻址寄存器

LOPFLA:

MOVA,R2;输出位型

MOVP2,A

MOVA,@R0

MOVCA,@A+DPTR;在程序段中查表得到字形

MOVP1,A;输出字形

MOVR3,#0

DJNZR3,$;循环等待延时

MOVP1,#0FFH;关显示

MOVA,R2;位型左移一位

RLA

MOVR2,A

INCR0;下一个字形

CJNER0,#38H,GOON

MOVR0,#30H

GOON:

CJNEA,#01H,LOPFLA;若已经显示一遍则初始化

INCR4

CJNER4,#7FH,GOON1

MOVA,30H;显示表左移更新

MOV30H,31H

MOV31H,32H

MOV32H,33H

MOV33H,34H

MOV34H,35H

MOV35H,36H

MOV36H,37H

MOV37H,A

MOVR4,#00H

GOON1:

AJMPFLASH

TABFLA:

;字形表

DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H

DB92H,82H,0F8H,80H,90H,88H

DB83H,0C6H,0A1H,86H,8EH

END

C语言程序代码:

#include

dataunsignedchardisadd_at_0x30;

constunsignedcharLED_TAB[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,

0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,0x83,

0xC6,0xA1,0x86,0x8E};

dataunsignedcharj;

voiddelay()

{

unsignedchari=0xFF;

while(i--)

{

;

}

}

voidchange_s()

{

unsignedchar*k;

unsignedcharm;

k=&disadd;

m=*k;//显示表移位

*k=*(k+1);

*(k+1)=*(k+2);

*(k+2)=*(k+3);

*(k+3)=*(k+4);

*(k+4)=*(k+5);

*(k+5)=*(k+6);

*(k+6)=*(k+7);

*(k+7)=m;

j=0x00;//计数值初始化

}

main()

{

unsignedchari;

unsignedchardisbit;

unsignedchar*disnum,*n;

SP=0x40;

j=0x00;

n=&disadd;

*(n)=0x01;//显示设置初值为1~8

*(n+1)=0x02;

*(n+2)=0x03;

*(n+3)=0x04;

*(n+4)=0x05;

*(n+5)=0x06;

*(n+6)=0x07;

*(n+7)=0x08;

while

(1)

{

disbit=0x01;

disnum=&disadd;

for(i=0;i<8;i++)

{

P2=0x00;

P1=LED_TAB[*disnum];

P2=disbit;

delay();

disbit=disbit<<1;

disnum++;

}

j++;

if(j==0x3f)

{

change_s();//调用显示表移位子程序

}

}

}

2.用8255的PA口作为段码输出口,编写程序,利用定时器T0作为时间基准控制电子钟走时,电子钟的格式为:

XX—XX—XX

分钟—秒钟—百分秒

汇编语言程序代码:

COM_ADDXDATA0F003H

PA_ADDXDATA0F000H

PB_ADDXDATA0F001H

PC_ADDXDATA0F002H

ORG0000H

AJMPSTART

ORG000BH

AJMPT0INT

ORG0030H

START:

MOVSP,#60H;设置堆栈

MOVTMOD,#01H;设置定时器T0的控制字

MOVTH0,#0F0H;设置定时器计数初值

MOVTL0,#07FH

MOVR7,#00H;显示寄存器置初值

MOVR6,#00H

MOVR5,#00H

MOVR4,#00H

MOVR3,#00H

MOVR2,#00H

MOV32H,#16;设置显示分隔符

MOV35H,#16

SETBET0;允许中断(T0内部中断)

SETBEA

SETBTR0;开始计数

CONTINUE:

MOV37H,R7;进位判断,R7表示百分之一秒(之后的以此类推)

MOV36H,R6

CJNER6,#0AH,NOREACH

MOVR6,#00H

MOV36H,R6

INCR5

MOV34H,R5

CJNER5,#0AH,NOREACH

MOVR5,#00H

MOV34H,R5

INCR4

MOV33H,R4

CJNER4,#06H,NOREACH

MOVR4,#00H

MOV33H,R4

INCR3

MOV31H,R3

CJNER3,#0AH,NOREACH

MOVR3,#00H

MOV31H,R3

INCR2

MOV30H,R2

CJNER2,#06H,NOREACH

MOVR2,#00H

MOV30H,R2

NOREACH:

ACALLDISPLAY;调用显示子程序

AJMPCONTINUE

;中断子程序

T0INT:

INCR7;R7表示百分之一秒(之后的以此类推)

CJNER7,#0AH,NOREACH_S

MOVR7,#00H

INCR6

NOREACH_S:

MOVTH0,#0F0H;计数完一次后再次置计数初值

MOVTL0,#07FH

RETI

;数码管显示子程序

DISPLAY:

MOVR1,#01H;位型输出指针

MOVR0,#30H

MOVDPTR,#COM_ADD

MOVA,#80H

MOVX@DPTR,A

LOPFLA:

MOVDPTR,#PB_ADD

MOVA,R1

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#TABFLA

MOVA,@R0

MOVCA,@A+DPTR;在程序段中查表得到字形

MOVDPTR,#PA_ADD

MOVX@DPTR,A

MOVA,#00H

WAIT:

DECA

CJNEA,#00H,WAIT;等待延时

MOVDPTR,#PA_ADD

MOVA,#0FFH

MOVX@DPTR,A;关显示

MOVA,R1;位型左移一位

RLA

MOVR1,A

INCR0;下一个字形

CJNEA,#01H,LOPFLA;若已经显示一遍则初始化

RET

TABFLA:

DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H

DB92H,82H,0F8H,80H,90H,88H

DB83H,0C6H,0A1H,86H,8EH

DB0BFH

END

C语言程序代码:

#include

#defineTIMEINT0x01

#defineTIMEH0xf0

#defineTIMEL0x7f

xdataunsignedcharcon_address_at_0xf003;

xdataunsignedcharpa_at_0xf000;

xdataunsignedcharpb_at_0xf001;

xdataunsignedcharpc_at_0xf002;

dataunsignedchardisadd_at_0x30;

constunsignedcharLED_TAB[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,

0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,0x83,

0xC6,0xA1,0x86,0x8E,0xBF};

dataunsignedcharr2,r3,r4,r5,r6,r7;//显示变量设置为全局变量

voiddelay()

{

unsignedchari=0xFF;

while(i--)

{

;

}

}

voidtimer0(void)interrupt1using1//中断子程序

{

r7++;

if(r7==0x0A)

{

r7=0x00;

r6++;

}

TH0=TIMEH;

TL0=TIMEL;

}

voiddisplay()//显示子程序

{

unsignedchari;

unsignedchardisbit;

unsignedchar*disnum;

disbit=0x01;

disnum=&disadd;

for(i=0;i<8;i++)

{

pb=0x00;

pa=LED_TAB[*disnum];

pb=disbit;

delay();

disbit=disbit<<1;

disnum++;

}

}

main()

{

unsignedchar*n;

SP=0x40;

con_address=0x80;

TMOD=TIMEINT;

TH0=TIMEH;

TL0=TIMEL;

n=&disadd;

r7=0x00;

r6=0x00;

r5=0x00;

r4=0x00;

r3=0x00;

r2=0x00;

*(n+2)=16;

*(n+5)=16;

ET0=1;

EA=1;

TR0=1;

while

(1)

{

*(n+7)=r7;//显示进位判断

*(n+6)=r6;

if(r6==0x0A)

{

r6=0x00;

*(n+6)=r6;

r5++;

*(n+4)=r5;

if(r5==0x0A)

{

r5=0x00;

*(n+4)=r5;

r4++;

*(n+3)=r4;

if(r4==0x06)

{

r4=0x00;

*(n+3)=r4;

r3++;

*(n+1)=r3;

if(r3==0x0A)

{

r3=0x00;

*(n+1)=r3;

r2++;

*n=r2;

if(r6==0x06)

{

r2=0x00;

*n=r2;

}

}

}

}

}

display();

}

}

 

六、实验小结

通过本次试验,我基本上掌握了数码管显示的程序流程,学会编写一些程序调用相应的相应的子程序,显示所需内容,了解了动态扫描显示的程序执行过程,结合定时器的设置和中断的返回,来实现最基本的百分秒显示,从而完成时钟显示,由此,结合前面所学的知识,巩固了数码管显示的知识,增强了我的程序调试能力,为下一步的学习打下了坚实基础。

以上程序都记过实验或是仿真器验证,现象正常,若有错误之处,请老师指正,谢谢。

 

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