51单片机之外设

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51单片机之外设

2024-06-24 18:02| 来源: 网络整理| 查看: 265

这篇博文,将对数码管进行介绍和驱动,与之所关联的芯片,亦是前面所讲的74HC138译码器、74HC02或非门、74HC573锁存器,所用的 I/O 口,依然是11个——P2.5P.6P2.7以及P0~P7。

首先,什么是数码管?  数码管是由多个发光二极管封装在一起,而组成的“8”字型元器件。一般开发板上所用到的是四位共阳极(或者共阴极)的数码管,也就是说,是将数码管四个四个的连在一起,并将引脚引出。下面附上四位一体的数码管以及单个数码管的原理图:  这里写图片描述这里写图片描述

其实物图如下所示:  这里写图片描述  可见,四位一体的数码管,只是将四个数码管封装在一起,同时将所有数码管的段选引脚一起引出,位选引脚仍然单独引出而已(什么是段选?位选?接下来会介绍)。

上面说到了共阳极,那自然会有共阴极吧?是的!那什么是共阳极和共阴极呢?让我们看看他们的内部原理图就一目了然了!  这里写图片描述  其中a,b,c,d,e,f,g,dp即为数码管中每个 LED 灯(共8个),COM口是位选端。单个数码管(一位数码管)的COM口有两个(可以起到分流以及让引脚分布均匀的作用,因为元器件的引脚分布多为偶数个)。

再来看下,数码管显示的工作状态:静态数码管和动态数码管。  静态数码管:当多位数码管连接在一起时,它们的“位选”是可单独控制的,但是他们的“段选”都是连接在一起的(比如说,我们控制四位数码管的“a”灯亮,假如我们位选是选择了四位,那么四个数码管的“a”灯都会亮)。所以当我们将所有的位选一起控制时的数码管显示的模式即为“静态数码管”,此时所有的数码管显示的值都相同。  动态数码管:数码管工作时,让数码管显示出来的数值不尽相同(意思就是,我们不把所有数码管的位选一起控制)。但是这里我们会想到,明明段选是在一起的,为什么会显示的不一样呢?这里我们利用数码管的余晖效果以及人眼视觉的暂时停留现象,使人们感觉各位数码管同时再显示。而实际上,我们每次单独对一位数码管操作,再给出段选,本质上是一位一位轮流显示的,只是速度十分快,我们看不出来而已。当然,假如时不时控制位选和段选,就会造成一起不清晰的现象——这样就是我们所说的“鬼影”。所以我们在使用数码管工作时,时常要注意的操作就是“消影”。意思是每次操作完一个数码管的位选和整个数码管的段选后,操作所有的数码管进行短暂的“熄灭”。这里在后面的代码会有有分析。

下面看一下,开发板上对应的数码管的原理图(所用的是共阳极数码管):  这里写图片描述  这里写图片描述  可见,我们仍是通过138和或非门,锁存器进行控制。其中箭头所指的是网络标号的连接处,锁存器输出端的“abcdefgdp”并不是直接连接数码管的段选的“abcdefgdp”。

下面,将数码管动态显示的部分代码给出:(P2口控制数码管位选和段选的选择,P0口负责往数码管送相应的位选和段选码)

#define unsigned char //数码管的段码:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 消影 uchar tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff}; //用一个数组,存好数码管的十六进制段选编码 uchar dspbuf[]={10,10,10,10,10,10,10,10}; // uchar dspcom = 0; void display() { P2 = (P2 & 0x1f)|0xE0; //通过138,或非门,打开Y7C所在的锁存器,操作数码管的段选 P0 = 0xff; //通过P0口给数码管送段码0xff,让数码管熄灭,也就是“消影”操作 P2 &= 0x1f; //关闭段选锁存器 P2 = (P2 & 0x1f)|0xC0; //打开Y6C所在锁存器,操作数码管位选 P0 = (1


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