项目三 数码管显示

1. 项目三数码管显示

2. 教学目的 掌握数字、字符转换成显示段码的软件译码方法； 掌握静态显示的原理； 掌握动态显示的原理； 掌握数码管程序设计的方法。 P130

3. 工作模块6 数码管循环显示 0~9 • 利用AT89S51 单片机的P1 端口的P1.0－P1.7 连接到一个共阴数码管的a－h 的笔段上，数码管的公共端接地。在数码管上循环显示 0－9 数字。 工作模块6

4. #include <AT89X51.H> unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; unsigned char dispcount; void delay (void) { unsigned char i,j,k; for(i=40;i>0;i--) for(j=40;j>0;j--) for(k=248;k>0;k--); } void main(void) { while(1) { for(dispcount=0;dispcount<10;dispcount++) { P1=table[dispcount]; delay (); } } } 数码管显示程序（C程序）

5. 思 考 如何在数码管上循环显示 9 － 0数字？

6. A F B G E C D DP 认识数码管(P132) • 数码管结构图

7. 共阴数码管 共阳数码管 片选 片选 数码管电路图

8. 74LS245 • 74LS245是8路同相三态双向数据总线驱动芯片，具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。 • /G为低电平有效; • DIR=“1”，信号由 A 向 B 传输。 • 引出端符号: • A总线端 • B总线端 • /G三态允许端(低电平 有效) • DIR方向控制端

9. 关系运算符和关系表达式(P77) • 所谓“关系运算”实际上是两个值作一个比较，判断其比较的结果是否符合给定的条件。 • 关系运算的结果只有2种可能，即“真”和“假”。 • 例如： 3>2的结果为真，而3<2 的结果为假。

10. 关系运算符 • C语言一共提供了6种关系运算符： • 小于： “＜”； • 小于等于：“＜＝”； • 大于： “＞”； • 大于等于：“＞＝”； • 等于： “＝＝”； • 不等于： “！＝”。

11. 关系表达式 • 用关系运算符将两个表达式连接起来的式子，称为关系表达式。 • 例如：a>b，a+b>b+c，（a=3）>=（b=5） • 在 C 语言中，没有专门的逻辑型变量，如果运算的结果是“真”，用数值“1”表示，而运算的结果是“假”则用数值“0”表示。 • 例如：x1=3>2的结果是x1等于1 原因是3>2的结果是“真”，即其结果为1，该结果被“＝”号赋给了x1。 • 又如：x2=3<=2的结果是x2=0，请自行分析。

12. 逻辑运算符 • C语言提供了三种逻辑运算符： • “&&”（逻辑与）； • “||”（逻辑或）； • “！”（逻辑非）。

13. 逻辑表达式 • 用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来的式子，称为逻辑表达式。 • C语言编译系统在给出逻辑运算的结果时： • 用“1”表示真，而用“0”表示假。 • 在判断一个量是否是“真”时，以0代表“假”，而以非0代表“真”，这一点务必要注意。 • 若a=10，则！a的值为0，因为10被作为真处理； • 如果a=-2，结果与上完全相同，初学时常会误以为负值为假，所以这里特别提醒注意； • 若a=10，b=20，则a&&b的值为1，a||b的结果也为1。

14. if语句(P54) • 用if语句构成分支结构。 • 分支结构又称选择结构，它体现了程序的判断能力。 • 这种结构根据程序的判断结果，来确定某些操作是做还是不做，或者从多个操作中选择一个操作来执行。

15. 单分支if语句 • 单分支if语句的基本形式为： if（表达式）语句 • 如果表达式的结果为真，则执行语句，否则不执行。 单分支if语句

16. 双分支if语句 • 双分支if语句语句的基本形式为： if（表达式）语句1 else 语句2 • 如果表达式的结果为真，则执行语句1，否则执行语句2 双分支if语句

17. 多分支if语句 • 多分支if语句的基本形式为： if（表达式 1） 语句1 else if（表达式 2） 语句2 else if（表达式 3） 语句3 … else if（表达式 m） 语句m else 语句n

18. if语句的嵌套 • 当if语句中的语句体又包含一个或多个if语句，称为if语句的嵌套。其一般形式如下： if(表达式) if(表达式1) 语句11 else 语句12 else if(表达式2) 语句21 else 语句22 • 应当注意if与else的配对关系，C语言规定：else总是与它上面的最近的if配对

19. swich语句 • Switch的一般形式如下： switch（表达式） { case 常量表达式1：语句1 case 常量表达式2：语句2 …… case 常量表达式n：语句n default：语句n+1 } • 当表达式的值与某一个case后面的常量表达式相等时，就执行此case后面的语句； • 若所有的case中的常量表达式的值都没有与表达式值匹配的，就执行default后面的语句； • 每一个case的常量表达式的值必须不相同； • 各个case和default的出现次序不影响执行结果。

20. swich语句特别说明 • 执行完一个case后面的语句后，并不会自动跳出switch，转而去执行其后面的语句； • 通常在每一段case的结束加入“break;”语句，使程序退出switch结构，即终止switch语句的执行。 • 如： switch (x) { case 1: y=1; case 2: y=2; case 3: y=0; } 假如x的值是1，y=？

21. 循环结构控制语句 • 在一个实用的程序中，循环结构是必不可少的。 循环是反复执行某一部分程序行的操作。通过下面C语言程序，来看如何利用这些循环语句编写循环程序。 void Delay() void main() { { unsigned char i, j; while(1) for (i=0;i<255;i++) {;} {……} } } • 这段程序中有两处用到了循环语句，首先是主程序使用了: while（1） ｛……｝ • 这样的循环语句写法，在{}中的所有程序将会不断地循环执行，直到断电为止；其次是延时程序，使用了for循环语句的形式。

22. while语句 • 当型循环，即当给定的条件成立时，执行循环体部分，执行完毕回来再次判断条件，如果条件成立继续循环，否则退出循环。其一般形式如下： while(表达式) 循环体语句 • 当表达式为非0值（真）时，执行while语句中的内嵌语句。 • 其特点是：先判断表达式，后执行语句。

23. do-while语句 • 直到型循环，即先执行循环体，然后判断给定的条件，只要条件成立就继续循环，直到判断出给定的条件不成立时退出循环。其一般形式如下： do 循环体语句 while(表达式) • do-while语句特点是先执行循环体，然后判断循环条件是否成立。 • 对同一个问题，既可以用while语句处理，也可以用do-while语句处理，但是这两个语句是有区别的。

24. for语句 • C语言中的for语句使用最为灵活，不仅可以用于循环次数已经确定的情况，而且可以用于循环次数不确定而只给出循环结束条件的情况。for语句的一般形式为： for（表达式1；表达式2；表达式3） 循环体语句 • 执行步骤如下： （1）先求解表达式1； （2）求解表达式2，其值为真，则执行for语句中指定的内嵌语句（循环体），然后执行第（3）步，如果为假，则结束循环； （3）求解表达式3； （4）转回第2步继续执行。

25. break语句 • break语句强行结束循环，转向执行循环语句的下一条语句。 • 在一个循环程序中， 可以通过循环语句中的表达式来控制循环程序是否结束。除此之外，还可以通过break语句从循环体内跳出循环体，即提前结束循环，接着执行循环下面的语句。 • 一般形式： break; • 注意：break语句不能用于循环语句和switch语句之外的任何其他语句中；break语句是结束整个循环过程，不再判断执行循环的条件是否成立。

26. continue语句 • continue语句作用为结束本次循环，即跳过循环体中下面尚未执行的语句，接着进行下一次是否执行循环的判定。 • 对于for循环，跳过循环体其余语句，转向循环变量增值表达式的计算；对于while和do-while循环，跳过循环体其余语句，但转向循环继续条件的判定。 • 一般形式： continue; • 注意：continue只能用于循环语句中；continue语句只结束本次循环，而不是终止整个循环的执行。

27. 工作模块7 LED动态扫描显示 • 动态显示，也称扫描显示； • 显示器由6个共阴极LED数码管构成； • P0口输出显示段码，经由一片74LS245驱动输出给LED管； • P1口输出位码（片选），经由74LS05输出给LED管。

28. LED动态扫描显示电路(P135)

29. 动态显示特点 • 在多位LED显示时，为了降低成本和功耗，将所有位的段选控制端并联起来，由一个8位端口控制（本任务中用P0口）；各位数码管的公共端（com端），用作“位选端”，由另一个端口进行显示位的控制（本任务中用P1口）。 • 由于段选端是公用的，要让各位数码管显示不同的字符，就必须采用扫描方式，即动态扫描显示方式。动态扫描是采用分时的方法轮流点亮各位数码管的显示方式，它在某一时间段，只让其中一位数码管的“位选端”（com端）有效，并送出相应的字型编码。

30. 动态扫描过程 • 首先从段选线上送出字型编码，再控制位选端，字符就显示在指定数码管上，其他位选端无效的数码管都处于熄灭状态，持续1.5ms时间，然后关闭所有显示； • 接下来又送出新的字型编码，按照上述过程又显示在另外一位数码管上，直到每一位数码管都扫描完为止，这一过程即为动态扫描显示。 • 数码管其实是轮流依次点亮的，但由于人的视觉驻留效应，因此当每个数码管点亮的时间小到一定程度时，人就感觉不出字符的移动或闪烁，觉得每位数码管都一直在显示，达到一种稳定的视觉效果。

31. 思考题 • 如何修改程序，实现六位LED数码管只显示其中的两位？

32. 定义段码表 • #include <AT89X52.h> • unsigned char code Tab[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C}; • unsigned char code Col[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf}; • void Delay() • { unsigned char i; • for(i=0;i<250;i++);}

33. 主函数 • void main() // 同时显示123456 • { unsigned char j; • while(1) • { for(j=1;j<7;j++) • { P0=Tab[j]; • P1=Col[j-1]; //开第一个（共阴）数码管 • Delay(); • P1=0xff; //关数码管 • Delay();} • } • }

34. 一维数组(P86) • 在C语言中数组必须要先定义，后使用。一维数组的定义方式为： 类型说明符 数组名[整型表达式]； • 类型说明符是任一种标准数据类型或构造数据类型，是数组中各个元素的数据类型。 • 数组名是用户定义的数组标识符。 • 方括号中的常量表达式表示数据元素的个数，也称为数组的长度。 • 例如： • int a[9]; //定义整型数组a，有9个元素，下标从0到8。 • float b[5]; //定义实型数组b，有5个元素，下标从0到4。 • char ch[10]; //定义字符数组ch，有10个元素,下标从0到9。

35. 注意事项 • 数组的类型是指构成数组的元素的类型。对于同一个数组，其所有元素的数据类型都是相同的。 • 数组名的书写规则应符合标识符的命名规则，并且不能与其它变量同名。 • 常量表达式可以是符号常量或常量表达式，但是不能包含变量，即不能对数组的大小作动态定义。

36. 工作模块8 0-99计数器 • 利用AT89S52单片机来制作一个0～99计数器。要求使用一个手动计数按钮，实现0～99的计数，并且通过两个共阴数码管显示计数结果，数码管显示采用静态显示方式。 • 静态显示； • 显示器由2个共阴极数码管组成；

37. 0-99计数器电路设计

38. 静态显示的概念 • 静态显示是指显示驱动电路具有输出锁存功能，待显示的字符编码被CPU送出后，数码管会一直显示该字符不变，CPU不需要再控制数码管，如果要显示新的字符，CPU只要再次送出即可。 • 采用静态显示方式，较小的电流就可以获得较高的亮度，且占用CPU时间较少，编程简单，显示便于检测和控制，但其占用的I/O口线较多，硬件电路复杂，成本高，只适合显示位数较少的场合。

39. 0-99计数显示c语言程序 • #include <AT89X52.H> //包含AT89X52.H头文件 • /*定义0～9十个数字的字型码表*/ • unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, • 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; • unsigned char Count; //定义变量放置计数数值 • void delay10ms(void) //定义10ms延时函数 • { • unsigned char i,j; • for(i=20;i>0;i--) • for(j=248;j>0;j--); • }

40. void main(void) { Count=0; //计数变量初始为0 P0=table[Count/10]; //十位管显示 P2=table[Count%10]; //个位显示 while(1) //计数显示处理 { if(P1_0==0) //键按下？ { delay10ms(); //延时去抖动 if(P1_0==0) //确定键按下 { Count++; //计数加1 if(Count==100) //计数到100？ { Count=0; //到100回0 } P0=table[Count/10]; //显示十位数 P2=table[Count%10]; //显示个位数 while(P1_0==0); //等键释放 } } } 0-99计数显示c语言程序

41. C语言函数 • 函数的分类和定义 • 函数分类 • 无参函数 • 有参函数 • 函数定义 函数类型说明符 函数名([形式参数表]) { 函数体 }

42. 函数的调用 • 函数调用的一般形式如下： 函数名 (实参列表); • 例如 void mDelay(unsigned int Delay) { …… for(;Delay>0;Delay--) …… } • 函数中Delay就是一个形式参数，而在主函数中调用时写的： mDelay(1000);

43. 函数的返回值 • 在C中，一般使用return语句由被调函数向主调函数返回值，该语句有下列用途： • 它能立即从所在的函数中退出，返回到调用它的程序中去； • 返回一个值给调用它的函数。 • 返回语句一般有如下的形式： return; 或 return 表达式; 或 return(表达式);

44. 技能拓展 七段字形译码器74LS47 • 74LS47是由与非门、输入缓冲器和7 个与或非门组成的BCD-7段数码管译码器/驱动器，是输出低电平有效的七段字形译码器。 • 能将4位二进制编码—十进制数（BCD码）转化成七段字形码，然后去驱动一个七段显示器。 • 也就是说74LS47可以直接把数字转换为数码管的显示数字，从而可以简化程序，节约单片机的IO开销。

45. 使用74LS47实现0-99计数显示 • 显示电路采用硬件译码输出字型码控制显示内容，数码管是共阳极数码管。

46. 0-99计数显示c语言程序 • void main(void) • { • Count=0; //计数变量初始为0 • P2=0x0; //十位、个位数码管显示0 • while(1) //按键扫描，计数显示处理 • { • …… • /*十位数BCD码(Count/10<<4)和个位数BCD码(Count%10)相或*/ • P2=(Count/10<<4)|(Count%10); • while(P1_0==0); //等键释放 • …… • } • }