【藍橋杯筆記】數碼管的靜、動態掃描

數碼管

1、數碼管可以分為共陰極數碼管和共陽極數碼管

兩者區別為：共陰極數碼管，每個數碼管的陰極接到一起（共地），給某個LED燈信號為低電平0時，LED燈點亮。

　　　　　　共陽極數碼管，每個數碼管的陽極接到一起，給某個LED燈信號為低電平0時，LED燈點亮。

本原理圖使用為共陽極數碼管。

2、段選和位選

（1）段選

　　沒一位數碼管可有8個發光二極管組成，其中編號如下：

                               

 

　　其中，a~g的7個發光二極管經過組合可以組成不同的數字，常用數字為0~9。而dp端可表示小數點。

　　注：（十六進制,' - ',' .'）　　

　　　　共陽極數碼管編碼表：unsigned char code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xbf,0x7f};

　　　　共陰極數碼管編碼表：unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x40,0x80};

（2）位選

　　如果說每一位數碼管經過段選，可以組成任一數字，那么如果要組成多位數字就需要進行位選操作。

　　

　　以上述為例，com1、com2、com3、com4分別為第一組4位數碼管的位選，當com1=1時，則最左邊的數碼管進行顯示，即位選高電平1有效。

 

原理圖

（位選鎖存器）

（段選鎖存器）

由原理圖可知，令Y6=0時，可操作P0組IO口對數碼管進行位選；令Y7=0時，可操作P0組IO口對數碼管進行段選（內容）。

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 靜態數碼管顯示

靜態數碼管配置較為簡單。使用時，將段選與位選進行設置后，鎖存器會對數據進行鎖存。

有如下例子：

void showSMG(uchar dat,uchar pos)
{
    HC138(6);            //數碼管位選
    P0=0x01 << pos;　　　 //位選左移，當令第3位數碼管亮時，賦值pos為2（編號從0開始）
    HC138(7);            //數碼管段選
    P0=table[dat];
　　
}

void main()
{
    HC138(5);
    P0=0x00;
    showSMG(4,2);　　　　　//在第3位數碼管上靜態顯示4 while(1)
    {
        
    }
}

使用時，可根據數碼管顯示位置和內容，更改dat和pos的值。

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 動態數碼管顯示

動態數碼管顯示實質上就是輪流點亮單個數碼管，在視覺上實現多個數碼管同時點亮不同數字。

即：在配置時，令每個數碼管點亮時間為1~2ms，只要閃爍的速度足夠快， 就能給人一組穩定的顯示數據感受。

動態顯示作用：節約IO口。若使用靜態顯示4位數碼管，需要段選8*4+4個com端，共計36個；動態顯示，需8個段選+4個com端，共計12個。

配置：

按照正常靜態數碼管顯示配置，但是為使多位數碼管點亮不同數字，需要不斷改變數碼管的顯示

即：將第一位配置為一個數（位選第一位，令第一位顯示這個數），再關閉第一位位選，開啟第二位位選，配置第二位。一直循環重復，即可完成動態數碼管顯示。

注意每個顯示間隔可為1~2ms。

（1）靜態數碼管顯示基礎下，進行for循環

uchar t=0;
uchar show[8]={1,2,3,4,5,6,7,8};//內部元素可以更改更新 void main()
{
    while(1)
    {
        for(t=0;t<8;t++)//使用for循環，將show[]內元素依次顯示到數碼管1~8位上
        {
            ShowSMG(show[t],t);
            Delay2ms();
        }
    }
}

 （2）重復的循環顯示循環顯示

//動態數碼管顯示部分
void Show_calendar()
{
    ShowSMG(year/1000,0);
    Delay2ms();
    ShowSMG(year%1000/100,1);
    Delay2ms();
    ShowSMG(year%100/10,2);
    Delay2ms();
    ShowSMG(year%10,3);
    Delay2ms();
    ShowSMG(mon/10,4);
    Delay2ms();
    ShowSMG(mon%10,5);
    Delay2ms();
    ShowSMG(day/10,6);
    Delay2ms();
    ShowSMG(day%10,7);
    Delay2ms();
}

（3）放置於定時器服務函數下，在定時器內進行數碼管動態顯示

 優點：顯示穩定，主程序內各種代碼都不會影響數碼管顯示

 缺點：耗費定時器資源

void Timer2Init()        //2??@12.000MHz
{
    AUXR |= 0x04;        
    T2L = 0x40;        
    T2H = 0xa2;        
    AUXR |= 0x10;
    
    IE |= 0x40;
    EA = 1;
}
void SMG_Showing()//根據數碼管顯示要求不同，更改對應位的顯示值
{    
    switch(pos_bit)
    {    
        case 1:Display_bit =dat%1000/100;break;
        case 2:Display_bit = dat%100/10;break;
        case 3:Display_bit = dat%10;break;
                
        case 6:Display_bit = dat_AD/10;break;
        case 7:Display_bit = dat_AD%10;break;                                        
        default:Display_bit = 10;break;    
    }    
}
void Sever_Timer2() interrupt 12//數碼管顯示精度要求不高，也可以在里面進行一些簡單的計時
{
    SMG_Showing();        
    SMG_Show_com(pos_bit,Display_bit);    

    if(++pos_bit == 8)
        pos_bit = 0;
}

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總結：

1、數碼管進行靜態、動態顯示需要控制相應的段選（亮什么）與位選（亮哪位）；

2、位選時，需要令138譯碼器Y6=0；

3、段選時，需要令138譯碼器Y7=0；

4、數碼管動態顯示，還需要注意每一位的停留時間，建議為1~2ms；

5、可將數碼管動態顯示放入定時器內，使數碼管穩定顯示，而不會被主程序內的延時函數影響。