《单片机应用技术》

《单片机应用技术》 电气自动化技术专业

项目二数码管并行显示实训 • 项目功能 • 项目知识点与技能点 • 项目知识准备 • 项目实施

【项目功能】 • 用单片机并行点亮LED数码管 • 控制数码管不同的显示内容 • 进一步掌握AVR单片机的C语言编程与调试

【项目知识点与技能点】 • 8段LED数码管的显示原理与内部连接 • LED的字形编码、译码的原理 • 多个数码管动态显示的原理与实现方法

共阳极 共阴极 1、LED数码管的结构和分类【项目知识准备】一、LED数码管

2、数码管字形编码 阳1100 0000 1010 0100 阴 0011 1111 0101 1011

2、数码管字形编码

二、LED数码管显示方式 • 静态显示，就是指在显示某一个字符时，相应的发光二极管恒定导通或截至。段选线位选线

二、LED数码管显示方式 • 动态显示，是一位一位的地轮流点亮各位数码管，只要轮流速度足够快（每秒轮流50次以上），由于人眼的“视觉暂留”的物性，感觉不到显示器的闪动，所看到的是连续显示一组数字。并行字型码输入位选数码管1亮数码管2亮数码管3亮

LED数码管显示方式比较： a.静态显示LED接口连接方法：各数码管的公共极（位选线）固定接有效电平，各数码管的字形控制端（段选线）分别由各自的控制信号控制。优点：LED显示数据稳定，亮度高，程序设计简单，MCU负担小。缺点：硬件资源多，耗电量大。一般仅适用于显示位数较少的应用场合。 b.动态显示LED接口连接方法：各位数码管的字形控制端对应地并在一起，由一组I/O端口进行控制，各位的公共极相互独立，分别由不同的I/O控制信号控制。优点：占用硬件资源少，耗电量小。缺点：显示亮度不够稳定，影响因素较多；编程较复杂，MCU负担重。

三、单个数码管静态显示 • 用AVR的一个I/O口控制共阳极数码管的八个段码。位选线段选线若要显示字码‘1’，PB口则应输出0xF9；PB口则应输出0xFE。

开始初始化送字码‘0’的字型码延时500ms 送字码‘1’的字型码延时500ms 流程图：

参考程序： #include <iom16v.h> #include <macros.h> #include <delay.h> constunsigned char SEG_7[16]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8, 0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e}; //共阳极数码管字型码码数组 main() { unsigned char i=0; DDRB = 0xFF; PORTB = 0xFF; while(1) { for(i=0;i<16;i++) //循环16次数码管显示0~F { PORTB = SEG_7[i]; //送字型码到PB口 delay_nms(500); //延时大概500毫秒 } } } 定义在Flash中

四、数码管并行显示电路原理图 ATmega16单片机的PB口接74HC573的数据输入端，74HC573的数据如输出端接数码管的8位数据端，74HC573的锁存使能接PD4，四位共阳极数码管的选择端分别接PD1、PD0、PC1和PC0。

流程图： 注意：同一时刻只能有一个数码管被选通，否则多个数码管将显示同样的内容。

参考程序： 位选显示字符 void bx_display(unsigned char bit, unsigned char data) { PORTB=SMG_Conver[data]; // 段码 PORTD|=BIT(4); PORTD&=~BIT(4); switch(bit) //位选 { case 4:PORTD|=BIT(1);delay_nms(1);PORTD&=~BIT(1);break; case 3:PORTD|=BIT(0);delay_nms(1);PORTD&=~BIT(0);break; case 2:PORTC|=BIT(1);delay_nms(1);PORTC&=~BIT(1);break; case 1:PORTC|=BIT(0);delay_nms(1);PORTC&=~BIT(0);break; } }

参考程序： void main() { DDRB=0xff; //段码并行输出 DDRC=0xff; //位选输出 DDRD=0xff; //位选输出 PORTC=0x03; //位选1、2位 PORTD=0x13; //74HC573使能，位选3、4位 while(1) { bx_display(1,0); //1位显示0 bx_display(2,1); //2位显示1 bx_display(3,0); //3位显示0 bx_display(4,2); //4位显示2 } }

【举例】 • 利用74LS573 实现数码管的四位显示功能，各小组可在基本功能的基础上，可适当根据兴趣爱好，最终设计出一个完美的项目成果。例如利用有限资源（四位数码管），显示当前年月日。（前移）

【项目实施】 1、各小组内部进行分工，确定项目内容和实施计划，项目的内容要有创新点。 2、打开AVR Stdio软件建立AVR-ICC项目，编写程序，进行编译（显示内容和形式各小组自行确定）。 3、编译无误，在线调试。使实训箱电源按钮处于关闭状态，IC锁紧座中放入ATmega16单片机，将DC9V/1A电源插头插入电源孔，将USB延长线接头与JTAG硬件仿真器相连接，同时将JTAG仿真器连在实训箱的JTAG接口。 4、接通74LS573芯片锁存使能端PD4，拨码开关在其右侧；接通LED数码管对应的数据端口PB，拨码开关在四位数码管的左侧，作为输出；LED数码管为共阳极，低电平点亮；数码管四个位驱动引脚分别是PC0，PC1，PD0，PD1，拨码开关。 5、按下实训箱电源开关，打开AVRstudio 4与实训箱单片机进行通信，将编译后的文件下载到实训箱单片机中，观察运行结果，运行结果达到实训要求实训完成。 6、实训完成后，切断实训箱电源，将拨动过的拔码开关拨回到原位置，将实训用到的跳线帽拔下，将实训用到的外部接线撤下，将实训用到的器件及连线完好的放回到实训箱储物阁中。 7、完成项目报告，就本组的项目进行总结。

结束

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