1、 班 级: 姓 名: 学 号:按钮开关应用实验 一、实验目的1掌握七段LED数码管的结构及工作原理; 2掌握共阳极LED数码管连接方法、及其静态和动态显示方法;3进一步掌握并行接口芯片8255A的使用方法;4掌握独立式按键的控制方法的设计。二、实验器材 七段LED数码管 89S51单片机 三个按钮开关 30pF的两个微电容 1个0.1uF电容 晶振 限流电阻(220欧7个、10千欧2个、100千欧1个) 导线若干三、实验说明1按一下PB1按钮,LED数码管会显示一个数字1,再按一下会显示数字2,就这样连续按,数字将会从1依次变到9。2按一下PB0按钮(复位键),LED数码管上的数字将会从9归零
2、。3按一下PB2按钮,LED数码管上的数字将从0变到9,连续按数字将会从9逐一的变到0。4所以此按钮开关的运用可以通过PB1按钮和PB2按钮以及PB0按钮的控制来进行简单的计数功能。四、实验原理 1七段LED数码管的组成如图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: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。常用的七
3、段LED数码管尺寸与引脚配置图七段LED数码管的七个LED组合图如图12.七段LED数码管的显示代码 把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极。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、dp 8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下表所示。表1共阳极七段LED数码管驱动信号编码 3七段LED数码管的两种显示4(1) 静态
4、显示按图二(a)连接线路,将键盘输入的一位十进制数用LED1静态显示出来。由第3章可知,实验台上的两个LED为共阴极结构,而位码用反相驱动器驱动,因此,S1接+5V使LED1被选中,S0接地使LED0未被选中(不工作)。要显示字符的字形码经8255A的PA0PA6输出到七段数码管的段码驱动器输入端ag,dp接地(不显示小数点)。编程实现将键盘输入的一位十进制数(或一位十六进制数)在LED1上显示,程序流程图如图二(a)所示。(a) 静态显示连线图(b) 动态显示连线图图二8255CS288H28FHg(2) 动态显示按图二(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
5、数码管段码连接不变,位码驱动输入端S1、S0接8255A C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,程序流程图如图二(b)所示。四实验内容1共阳极七段LED数码管的正确连接 图三2实验电路连接图四3实验流程图图4实验程序设计五、实验操作1根据功能需求与电路结构,在Keil C 里编写程序并进行生成(单击按钮),以产生*.HEX文件。然后进行软件调试/仿真,看看其功能是否正常。若有错误或非预期的状态,则检查源程序,看看哪里出了问题,修改并将它记录在实验报告里。2软件调试/仿
6、真正常后,按图三连接线路,使用在线仿真器进行在线仿真。若有非预期的状态,则检查线路的连接状态,看看哪里出了问题,并记录在实验报告里。3若在线仿真功能正常,将程序刻录到89S51(可使用89S51在线刻录实验板),再把该89S51放入实验电路,以取得刚才的在线仿真器,然后直接送电,看看是否正常。 六、实验过程中遇到的问题及解决方法 自从以前的电子制作到这次的单片机按钮开关应用的实验,是我第二次接触电工制作并自己动手的过程。在实验当中存在一些问题,比如,在对按钮开关运用这一实验不是很清楚了解,但是在请教了身边的同学之后,不只是了解到了这个实验,并且从中知道单片机在实际生活中的运用,从而给我带来了很大的乐趣。由于非常好奇和兴趣,就开始了对作品的制作。在制作的过程中也遇到了一些问题,比如有些器件的作用以及怎样正确的把它们连接在电路当中,这些都是我疑难问题。特别是在共阳七段数码管脚的确认以及它的正确连接就遇到了麻烦,通过我请教了身边的同学和书上的讲解才知道了其中的奥秘。还有焊接的技术也不是很熟练,我观察了同学们的焊接,才学会了怎样焊接会更好,所以我学会了一般的焊接技术。
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