多個(gè)數(shù)碼管顯示數(shù)字的時(shí)候,我們實(shí)際上是輪流點(diǎn)亮數(shù)碼管(一個(gè)時(shí)刻內(nèi)只有一個(gè)數(shù)碼管是亮的),利用人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象(也叫余輝效應(yīng)),就可以做到看起來(lái)是所有數(shù)碼管都同時(shí)亮了,這就是動(dòng)態(tài)顯示,也叫做動(dòng)態(tài)掃描。
例如:有 2 個(gè)數(shù)碼管,我們要顯示“12”這個(gè)數(shù)字,先讓高位的位選三極管導(dǎo)通,然后控制段選讓其顯示“1”,延時(shí)一定時(shí)間后再讓低位的位選三極管導(dǎo)通,然后控制段選讓其顯示“2”。把這個(gè)流程以一定的速度循環(huán)運(yùn)行就可以讓數(shù)碼管顯示出“12”,由于交替速度非常快,人眼識(shí)別到的就是“12”這兩位數(shù)字同時(shí)亮了。
那么一個(gè)數(shù)碼管需要點(diǎn)亮多長(zhǎng)時(shí)間呢?也就是說(shuō)要多長(zhǎng)時(shí)間完成一次全部數(shù)碼管的掃描呢(很明顯:整體掃描時(shí)間=單個(gè)數(shù)碼管點(diǎn)亮?xí)r間*數(shù)碼管個(gè)數(shù))?答案是:10ms 以內(nèi)。當(dāng)電視機(jī)和顯示器還處在 CRT(電子顯像管)時(shí)代的時(shí)候,有一句很流行的廣告語(yǔ)——“100Hz無(wú)閃爍”,沒(méi)錯(cuò),只要刷新率大于 100Hz,即刷新時(shí)間小于 10ms,就可以做到無(wú)閃爍,這也就是我們的動(dòng)態(tài)掃描的硬性指標(biāo)。那么你也許會(huì)問(wèn),有最小值的限制嗎?理論上沒(méi)有,但實(shí)際上做到更快的刷新卻沒(méi)有任何進(jìn)步的意義了,因?yàn)橐呀?jīng)無(wú)閃爍了,再快也還是無(wú)閃爍,只是徒然增加 CPU 的負(fù)荷而已(因?yàn)?1 秒內(nèi)要執(zhí)行更多次的掃描程序)。所以,通常我們?cè)O(shè)計(jì)
程序的時(shí)候,都是取一個(gè)接近 10ms,又比較規(guī)整的值就行了。我們開(kāi)發(fā)板上有 6 個(gè)數(shù)碼管,那么我們現(xiàn)在就來(lái)著手寫(xiě)一個(gè)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描的程序,實(shí)現(xiàn)兼驗(yàn)證上面講的動(dòng)態(tài)顯示原理。
我們的目標(biāo)還是實(shí)現(xiàn)秒表功能,只不過(guò)這次有 6 個(gè)位了,最大可以計(jì)到 999999 秒。那么現(xiàn)在要實(shí)現(xiàn)的這個(gè)程序相對(duì)于前幾章的例程來(lái)說(shuō)就要復(fù)雜的多了,既要處理秒表計(jì)數(shù),又要處理動(dòng)態(tài)掃描。在編寫(xiě)這類稍復(fù)雜的程序時(shí),建議初學(xué)者們先用程序流程圖來(lái)把程序的整個(gè)流程理清,在動(dòng)手寫(xiě)程序之前先把整個(gè)程序的結(jié)構(gòu)框架搭好,把每一個(gè)環(huán)節(jié)要實(shí)現(xiàn)的功能先細(xì)化出來(lái),然后再用程序代碼一步一步的去實(shí)現(xiàn)出來(lái)。這樣就可以避免無(wú)處下筆的迷茫感了。如圖 6-1 就是本例的程序流程圖,大家先根據(jù)流程圖把程序的執(zhí)行經(jīng)過(guò)在大腦里走一遍,然后再看接下來(lái)的程序代碼,體會(huì)一下流程圖的作用,看是不是能幫助你更順暢的理清程序流程。
圖 6-1 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示秒表程序流程圖
#include
sbit ADDR0 = P1^0;
sbit ADDR1 = P1^1;
sbit ADDR2 = P1^2;
sbit ADDR3 = P1^3;
sbit ENLED = P1^4;
unsigned char code LedChar[] = { //數(shù)碼管顯示字符轉(zhuǎn)換表
0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8,
0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E
};
unsigned char LedBuff[6] = { //數(shù)碼管顯示緩沖區(qū),初值 0xFF 確保啟動(dòng)時(shí)都不亮
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF
};
void main(){
unsigned char i = 0; //動(dòng)態(tài)掃描的索引
unsigned int cnt = 0; //記錄 T0 中斷次數(shù)
unsigned long sec = 0; //記錄經(jīng)過(guò)的秒數(shù)
ENLED = 0; //使能 U3,選擇控制數(shù)碼管
ADDR3 = 1; //因?yàn)樾枰獎(jiǎng)討B(tài)改變 ADDR0-2 的值,所以不需要再初始化了
TMOD = 0x01; //設(shè)置 T0 為模式 1
TH0 = 0xFC; //為 T0 賦初值 0xFC67,定時(shí) 1ms
TL0 = 0x67;
TR0 = 1; //啟動(dòng) T0
while (1){
if (TF0 == 1){ //判斷 T0 是否溢出
TF0 = 0; //T0 溢出后,清零中斷標(biāo)志
TH0 = 0xFC; //并重新賦初值
TL0 = 0x67;
cnt++; //計(jì)數(shù)值自加 1
if (cnt >= 1000){ //判斷 T0 溢出是否達(dá)到 1000 次
cnt = 0; //達(dá)到 1000 次后計(jì)數(shù)值清零
sec++; //秒計(jì)數(shù)自加 1
//以下代碼將 sec 按十進(jìn)制位從低到高依次提取并轉(zhuǎn)為數(shù)碼管顯示字符
LedBuff[0] = LedChar[sec%10];
LedBuff[1] = LedChar[sec/10%10];
LedBuff[2] = LedChar[sec/100%10];
LedBuff[3] = LedChar[sec/1000%10];
LedBuff[4] = LedChar[sec/10000%10];
LedBuff[5] = LedChar[sec/100000%10];
}
//以下代碼完成數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描刷新
if (i == 0)
{ ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[0]; }
else if (i == 1)
{ ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=1; i++; P0=LedBuff[1]; }
else if (i == 2)
{ ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[2]; }
else if (i == 3)
{ ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=1; i++; P0=LedBuff[3]; }
else if (i == 4)
{ ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[4]; }
else if (i == 5)
{ ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=1; i=0; P0=LedBuff[5]; }
}
}
}
這段程序,大家自己抄到 Keil 中,然后邊抄邊結(jié)合程序流程圖來(lái)理解,最終下載到實(shí)驗(yàn)板上看一下運(yùn)行結(jié)果。其中下邊的 if...else 語(yǔ)句就是每 1ms 快速的刷新一個(gè)數(shù)碼管,這樣 6個(gè)數(shù)碼管整體刷新一遍的時(shí)間就是 6ms,視覺(jué)感官上就是 6 個(gè)數(shù)碼管同時(shí)亮起來(lái)了。
在 C 語(yǔ)言中, /”等同于數(shù)學(xué)里的除法運(yùn)算,而“%”等同于我們小學(xué)學(xué)的求余數(shù)運(yùn)算,這個(gè)前邊已有介紹。如果是 123456 這個(gè)數(shù)字,我們要正常顯示在數(shù)碼管上,個(gè)位顯示,就是直接對(duì) 10 取余數(shù),這個(gè)“6”就出來(lái)了,十位數(shù)字就是先除以 10,然后再對(duì) 10 取余數(shù),以此類推,就把 6 個(gè)數(shù)字全部顯示出來(lái)了。
對(duì)于多選一的動(dòng)態(tài)刷新數(shù)碼管的方式,我們?nèi)绻?switch 會(huì)有更好的效果,大家來(lái)看一下我們用 switch 語(yǔ)句完成的情況。
#include
sbit ADDR0 = P1^0;
sbit ADDR1 = P1^1;
sbit ADDR2 = P1^2;
sbit ADDR3 = P1^3;
sbit ENLED = P1^4;
unsigned char code LedChar[] = { //數(shù)碼管顯示字符轉(zhuǎn)換表
0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8,
0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E
};
unsigned char LedBuff[6] = { //數(shù)碼管顯示緩沖區(qū),初值 0xFF 確保啟動(dòng)時(shí)都不亮
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF
};
void main(){
unsigned char i = 0; //動(dòng)態(tài)掃描的索引
unsigned int cnt = 0; //記錄 T0 中斷次數(shù)
unsigned long sec = 0; //記錄經(jīng)過(guò)的秒數(shù)
ENLED = 0; //使能 U3,選擇控制數(shù)碼管
ADDR3 = 1; //因?yàn)樾枰獎(jiǎng)討B(tài)改變 ADDR0-2 的值,所以不需要再初始化了
TMOD = 0x01; //設(shè)置 T0 為模式 1
TH0 = 0xFC; //為 T0 賦初值 0xFC67,定時(shí) 1ms
TL0 = 0x67;
TR0 = 1; //啟動(dòng) T0
while (1){
if (TF0 == 1){ //判斷 T0 是否溢出
TF0 = 0; //T0 溢出后,清零中斷標(biāo)志
TH0 = 0xFC; //并重新賦初值
TL0 = 0x67;
cnt++; //計(jì)數(shù)值自加 1
if (cnt >= 1000){ //判斷 T0 溢出是否達(dá)到 1000 次
cnt = 0; //達(dá)到 1000 次后計(jì)數(shù)值清零
sec++; //秒計(jì)數(shù)自加 1
//以下代碼將 sec 按十進(jìn)制位從低到高依次提取并轉(zhuǎn)為數(shù)碼管顯示字符
LedBuff[0] = LedChar[sec%10];
LedBuff[1] = LedChar[sec/10%10];
LedBuff[2] = LedChar[sec/100%10];
LedBuff[3] = LedChar[sec/1000%10];
LedBuff[4] = LedChar[sec/10000%10];
LedBuff[5] = LedChar[sec/100000%10];
}
//以下代碼完成數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描刷新
switch (i){
case 0: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[0]; break;
case 1: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=1; i++; P0=LedBuff[1]; break;
case 2: ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[2]; break;
case 3: ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=1; i++; P0=LedBuff[3]; break;
case 4: ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[4]; break;
case 5: ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=1; i=0; P0=LedBuff[5]; break;
default: break;
}
}
}
}
程序完成的功能是一模一樣的,但大家看一下,switch 語(yǔ)句是不是比 if...else 語(yǔ)句顯得要整齊清爽呢。
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數(shù)碼管
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動(dòng)態(tài)顯示
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原文標(biāo)題:?jiǎn)纹瑱C(jī)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示程序及原理講解
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