多位数码管动态扫描protues仿真
实验题目：多位数码管动态扫描电路设计与调试
一、实验要求与目的
1、设计要求
8位数码管显示“8.8.8.8.8.8.8.8.”，即点亮显示器所有段，持续约500ms 之后，数码管持续约1s ；最后显示“HELLO —10”，保持。
2、实验目的
1、掌握数码管动态扫描显示原理及实现方法。
2、掌握动态扫描显示电路驱动程序的编写方法。
二、设计思路
1、在Proteus 中设计仿真电路原理图。
2、在Keil C51软件中编译并调试程序，程序后缀必须是.c 。调试时生成hex 文件，确认 无误后将生成的hex 文件添加到原理图的单片机中进行仿真。
3、观察电路仿真结果对程序进行更改直至达到预期结果
三、实验原理
p2[0..3]
p0[0..7]p 00p 00p 07p 06p 0605p 02p 05p 04p 04p 03p 03p 02p 02p 01p 01p 07p 23p 22p 21p 20A 15B 14C 13D
12
01122334455667798109
11
U2
7445
A 02
B 018A 13B 117A 24B 216A 35B 315A 46B 414A 57B 513A 68B 612A 7
9
B 7
11
C E 19A B /B A
1
U3
74HC245
234567891
RP1
RESPACK-8
XTAL2
18
XTAL119
RST
9
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T115AD[0..7]A[8..15]
ALE 30EA 31PSEN
29
P1.0/T21
P1.1/T2EX 2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78
U4
AT89C52
图1 原理图
LED数码管动态显示的基本做法在于从那时起轮流选通数码管的公共端，使得各数码管轮流导通，在选通相应数码管后，即在显示字段上得到显示字形码。这种方式不但能提高数码管的发光效率，而且由于各个数码管的字段线是并联使用的，从而大大简化了硬件线路。
动态扫描显示接口是单片机系统中应用最为广泛的一种显示方式。其接口电路是把所有显示器的8个笔画段A～DP同名端并联在一起，而每个显示器的公共极COM各自独立地受I/O线控制，CPU向字输出口送出字形码时，所有显示器由于同名端并连接收到相同的字形码，但究竟是哪个显示器亮，则取决于COM端，而这一端是由I/O控制的，所以就可以自行决定何时显示哪一位了。而所谓动态扫描是指采用从分时的方法，轮流控制各个显示器的COM端，使各个显示器轮流点亮。
在轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极为短暂的（约1ms），但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。
采用总路线驱动器74HC245提供LED数码管的段驱动，输出高电平时点亮相应段；采用集电极开路的BCD-十进制译码器/驱动器完成LED数码管位驱动，输出低电平时选通相应位。P2口每个口线输出灌电流不足以驱动一个数码管显示器的位—公共极，所以通过集电极开路的BCD—十进制译码器/驱动器7445驱动，即节约P2口线，又增加驱动能力。
四、功能概述及方案设计
系统主要组成单元
组成单元
项目
电路图完成的功能
AT89C52
XTAL2
18
XTAL1
19
RST
9
P3.0/RXD
10
P3.1/TXD
11
P3.2/INT0
12
P3.3/INT1
13
P3.4/T0
14
P3.7/RD
17
P3.6/WR
16
P3.5/T1
15
AD[0..7]
A[8..15]
ALE
30
EA
31
PSEN
29
P1.0/T2
1
P1.1/T2EX
2
P1.2
3
P1.3
4
P1.4
5
P1.5
6
P1.6
7
P1.7
8
U1
AT89C52
通过预置的程序控制电
路的输出，即控制数码
管的选通并输出驱动信
号
7445
A
15
B
14
C
13
D
12
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
9
8
10
9
11
U5
7445
完成LED数码管位驱动，输
出低电平时选通相应位
74HC245
A0
2
B0
18
A1
3
B1
17
A2
4
B2
16
A3
5
B3
15
A4
6
B4
14
A5
7
B5
13
A6
8
B6
12
A7
9
B7
11
CE
19
AB/BA
1
U6
74HC245
提供LED数码管的段驱动，
输出高电平时点亮相应段
RESSPACK8 2
3
4
5
6
7
8
9
1
RP2
RESPACK-8
限流电阻保护电路以免
电流过大烧坏电路
7SEG-MPX8-CC-BLUE 译码显示五、实验运行程序
#include
#include
#define TRUE 1
#define dataPort P0
#define ledConPort P2
unsigned char code ch[8]={0x76,0x79,0x38,0x38,0x3f,0x40,0x06,0x3f}; void time(unsigned int ucMs);
void main(void)
{
unsigned char i,counter;
for(i=0;i<30;i++){
for(counter=0;counter<8;counter++)
{
ledConPort=counter;
dataPort=0xff;
time(5);}}
ledConPort=0xff;
time(2000);
while(TRUE)
{
for(counter=0;counter<8;counter++)
{
ledConPort=counter;
dataPort=ch[counter];
time(5);}}}
void delay_5us(void) {
_nop_(); _nop_(); }
void delay_50us(void) {
unsigned char i; for(i=0;i<4;i++) {delay_5us(); } }
void delay_100us(void) {
delay_50us(); delay_50us(); }
void time(unsigned int ucMs) {
unsigned char j; while(ucMs>0) {
for(j=0;j<10;j++) delay_100us(); ucMs--; } }
六、仿真结果
p2[0..3]
p0[0..7]p 00p 00p 07
p 07p 06p 06p 05p 04p 04p 03p 03p 02p 02p 01p 01p 23p 22p 21p 20p 05A 15B 14C 13D
12
01122334455667798109
11
U2
7445
A 02
B 018A 13B 117A 24B 216A 35B 315A 46B 414A 57B 513A 68B 612A 7
9
B 7
11
C E 19A B /B A
1
U3
74HC245
234567891
RP1
RESPACK-8
XTAL2
18
XTAL119
RST
9
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T115AD[0..7]A[8..15]
ALE 30EA 31PSEN
29
P1.0/T21
P1.1/T2EX 2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78
U4
AT89C52
p2[0..3]
p0[0..7]p 00p 00p 07p 07p 06p 06p 05p 04p 04p 03p 03p 02p 02p 01p 01p 23p 22p 21p 20p 05A 15B 14C 13D
12
01122334455667798109
11
U2
7445
A 02
B 018A 13B 117A 24B 216A 35B 315A 46B 414A 57B 513A 68B 612A 7
9
B 7
11
C E 19A B /B A
1
U3
74HC245
234567891
RP1
RESPACK-8
XTAL2
18
XTAL119
RST
9
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T 014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T 115AD[0..7]A[8..15]
ALE 30EA 31PSEN
29
P1.0/T 21
P1.1/T2EX 2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78
U4
AT89C52
七、实验心得
指导教师评语和成绩评定：
实验报告成绩：
指导教师签字：
年 月 日
多位数码管动态扫描protues仿真
实验题目：多位数码管动态扫描电路设计与调试 一、实验要求与目的 1、设计要求 8位数码管显示“8.8.8.8.8.8.8.8.”，即点亮显示器所有段，持续约500ms 之后，数码管持续约1s ；最后显示“HELLO —10”，保持。 2、实验目的 1、掌握数码管动态扫描显示原理及实现方法。 2、掌握动态扫描显示电路驱动程序的编写方法。 二、设计思路 1、在Proteus 中设计仿真电路原理图。 2、在Keil C51软件中编译并调试程序，程序后缀必须是.c 。调试时生成hex 文件，确认 无误后将生成的hex 文件添加到原理图的单片机中进行仿真。 3、观察电路仿真结果对程序进行更改直至达到预期结果 三、实验原理 p2[0..3] p0[0..7]p 00p 00p 07p 06p 0605p 02p 05p 04p 04p 03p 03p 02p 02p 01p 01p 07p 23p 22p 21p 20A 15B 14C 13D 12 01122334455667798109 11 U2 7445 A 02 B 018A 13B 117A 24B 216A 35B 315A 46B 414A 57B 513A 68B 612A 7 9 B 7 11 C E 19A B /B A 1 U3 74HC245 234567891 RP1 RESPACK-8 XTAL2 18 XTAL119 RST 9 P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD 17 P3.6/WR 16P3.5/T115AD[0..7]A[8..15] ALE 30EA 31PSEN 29 P1.0/T21 P1.1/T2EX 2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78 U4 AT89C52 图1 原理图
数码管显示程序(汇编语言)
实验三数码显示 一、实验目的 了解LED数码管动态显示的工作原理及编程方法。 二、实验内容 编制程序，使数码管显示“DJ--88”字样。 三、实验程序框图 四、实验步骤 联机模式： （1）在PC机和实验系统联机状态下，运行该实验程序，可用鼠标左键单击菜单栏“文件”或工具栏“打开图标”，弹出“打开文件”的对话框，然后打开598K8ASM
文件夹，点击S6.ASM文件，单击“确定”即可装入源文件，再单击工具栏中编译装载，即可完成源文件自动编译、装载目标代码功能，再单击“调试”中“连续运行”或工具图标运行，即开始运行程序。 （2）数码管显示“DJ--88”字样。 脱机模式： 1、在P.态下，按SCAL键，输入2DF0，按EXEC键。 2、数码管显示“DJ--88”字样。 五、实验程序清单 CODE SEGMENT ;S6.ASM display "DJ--88" ASSUME CS:CODE ORG 2DF0H START: JMP START0 PA EQU 0FF20H ;字位口 PB EQU 0FF21H ;字形口 PC EQU 0FF22H ;键入口 BUF DB ?,?,?,?,?,? data1: db0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,88h,83h,0 c6h,0a1h db 86h,8eh,0ffh,0ch,89h,0deh,0c7h,8ch,0f3h,0bfh,8FH,0F0H START0: CALL BUF1 CON1: CALL DISP JMP CON1 DISP: MOV AL,0FFH ;00H MOV DX,PA OUT DX,AL MOV CL,0DFH ;显示子程序 ,5ms MOV BX,OFFSET BUF DIS1: MOV AL,[BX] MOV AH,00H PUSH BX MOV BX,OFFSET DATA1 ADD BX,AX MOV AL,[BX] POP BX MOV DX,PB
实验二 数码管动态扫描显示实验
实验二数码管动态扫描显示实验 一、实验目的 1．学习和理解数码管动态扫描的工作原理。 2．学习和掌握数码管动态扫描的电路接口设计及程序编写。 二、实验设备 1．USB线 2．单片机最小系统教学实验模块 3．动态数码管显示模块 三、实验要求 1. 使8位数码管动态显示“0 1 2 3 4 5 6 7”字样 2. 使8位数码管动态显示时间2013年4月18日，即“2 0 1 3 04 18”字样 3. 用Proteus仿真软件画出实验电路图，将在uVision3 IDE软件中生成*.hex 下载到Proteus仿真电路图中的单片机芯片中，观察实验现象。 四、实验原理 1. 8段数码管显示原理 数码管中的每一段相当于一个发光二极管，8段数码管则具有8个发光二极管。对于“共阳极”的数码管，内部每个发光二极管的阳极被接在一起，成为该各段的公共选通线；发光二极管的阴极则成为段选线。对于“共阴极”数码管，则正 好相反，内部发光二极管的阴极接在一起，阳极成为段选 线。这两种数码管的驱动方式是不同的。当需要点亮“共 阳极”数码管的一段时，公共段需接高电平（即写逻辑1）、 该段的段选线接低电平（即写逻辑0），从而该段被点亮。 当需要点亮“共阴极”数码管的一段时，公共段需接低电平 （即写逻辑0）、该段的段选线接高电平（即写逻辑1）， 该段被点亮。 数码管的段位顺序如右图所示： 一般来说在一个字节中按照dpgfedcba的顺序放置字型码，比如在一个“共阴极”数码管上要显示“1”，则b、c段需被点亮，因此在段选线中写入06H。例如使用P0口接段选线，则使用下面的语句即可点亮数码管： P0=0x06; 对应规则： dp----->D7 g----->D6 f----->D5 e----->D4
LED数码管的结构及工作原理
LED数码管的结构及工作原理 LED数码管（LED Segment Displays）是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。LED数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点，还有一种是类似于3位“+1”型。位数有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等....，LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。图2是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。颜色有红，绿，蓝，黄等几种。LED数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。下面将介绍常用LED数码管内部引脚图。 图1 这是一个7段两位带小数点10引脚的LED数码管 图2 引脚定义
每一笔划都是对应一个字母表示 DP 是小数点. 数码管分为共阳极的LED 数码管、共阴极的LED 数码管两种。下图例举的是共阳极的LED 数码管，共阳就是7段的显示字码共用一个电源的正。led 数码管原理图示意： 图3 引脚示意图 从上图可以看出，要是数码管显示数字，有两个条件：1、是要在VT 端（3/8脚）加正电源；2、要使（a,b,c,d,e,f,g,dp)端接低电平或“0”电平。这样才能显示的。 共阳极LED 数码管的内部结构原理图图4： 图4 共阳极LED 数码管的内部结构原理图 a b c d e f g dp
共阴极LED数码管的内部结构原理图： a b c d e f g dp 图5 共阴极LED数码管的内部结构原理图 表1.1 显示数字对应的二进制电平信号 LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数位，因此根据LED数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。 A、静态显示驱动：
8位数码管动态显示电路设计.
电子课程设计 — 8位数码管动态显示电路设计 学院：电子信息工程学院 专业、班级： 姓名： 学号： 指导老师： 2014年12月
目录 一、设计任务与要求 (3) 二、总体框图 (3) 三、选择器件 (3) 四、功能模块 (9) 五、总体设计电路图 (10) 六、心得体会 (12)
8位数码管动态显示电路设计 一、设计任务与要求 1. 设计个8位数码管动态显示电路，动态显示1、2、3、4、5、6、7、8。 2. 要求在某一时刻，仅有一个LED 数码管发光。 3. 该数码管发光一段时间后，下一个LED 发光，这样8只数码管循环发光。 4. 当循环扫描速度足够快时，由于视觉暂留的原因，就会感觉8只数码管是在持续发光。 5、研究循环地址码发生器的时钟频率和显示闪烁的关系。 二、总体框图 设计的总体框图如图2-1所示。 图2-1总体框图 三、选择器件 1、数码管 数码管是一种由发光二极管组成的断码型显示器件，如图1所示。 U13 DCD_HEX 图1 数码管 数码管里有八个小LED 发光二极管，通过控制不同的LED 的亮灭来显示出 不同的字形。数码管又分为共阴极和共阳极两种类型，其实共阴极就是将八个 74LS161计数器 74LS138译码 器 数码管
LED的阴极连在一起，让其接地，这样给任何一个LED的另一端高电平，它便能点亮。而共阳极就是将八个LED的阳极连在一起。 2、非门 非门又称为反相器，是实现逻辑非运算的逻辑电路。非门有输入和输出两个端，电路符号如图2所示，其输出端的圆圈代表反相的意思，当其输入端为高电平时输出端为低电平，当其输入端为低电平时输出端为高电平。也就是说，输入端和输出端的电平状态总是反相的。其真值表如表1所示。 图2 非门 表1 真值表 输入输出 A Y 0 1 1 0 3、5V电源 5V VCC电源如图3所示。 图3 5V电源
10_关于数码管动态扫描的问题
关于数码管动态扫描的问题 关于数码管的动态扫描，相信玩单片机的都不陌生。而什么是动态扫描，怎样扫描，扫描时间为多少最佳，这是一个值得深究的问题。 大家知道驱动一个或者两三个数码管，如果单片机有足够的IO口，我们可以用静态显示，至于什么是静态显示（动态显示的基础），这里不做阐述。 但如果，或者假如我们要点亮8个数码管或者更多，而恰恰单片机IO口不够用的情况下（扩展IO口的不讲），这是就必须用到动态扫描的显示方式了。 什么是数码管动态扫描？所谓的数码管动态扫描，就是在静态显示的基础上，逐一点亮每个数码管，由于点亮的时间非常短暂，由于人眼暂留现象使得我们看到所有的数码管像被点亮一样。其中还有一点就是数码管熄灭后的余晖现象的关系。 那么，这又牵扯到一个问题了，什么是人眼暂留现象，我也码了一下解释，如下： （Visual staying phenomenon，duration of vision） 人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。
是光对视网膜所产生的视觉在光停止作用后，仍保留一段时间的现象，其具体应用是电影的拍摄和放映。原因是由视神经的反应速度造成的.其时值是二十四分之一秒。是动画、电影等视觉媒体形成和传播的根据。视觉实际上是靠眼睛的晶状体成像，感光细胞感光，并且将光信号转换为神经电流，传回大脑引起人体视觉。感光细胞的感光是靠一些感光色素，感光色素的形成是需要一定时间的，这就形成了视觉暂停的机理。 物体在快速运动时, 当人眼所看到的影像消失后，人眼仍能继续保留其影像0.1-0.4秒左右的图像，这种现象被称为视觉暂留现象。是人眼具有的一种性质。人眼观看物体时，成像于视网膜上，并由视神经输入人脑，感觉到物体的像。但当物体移去时，视神经对物体的印象不会立即消失，而要延续0.1 -0.4秒的时间，人眼的这种性质被称为“眼睛的视觉暂留”。 很简单，说白点，就是逐一显示数码管，根据图像在人眼的暂留时间0.1-0.4秒计算，如果要点亮10个数码管，那动态扫描的时间只要在0.1秒之内就可以看到全部点亮的数码管了。（这里以位来扫描，就是所有ABCDEFGH段并联做段选，留下每个数码管COM端做位选） 操作流程如下： 1.送数码管段码 2.打开位选（点亮数码管） 3.延时点亮（具体情况具体分析） 4.关闭位选（熄灭数码管） 接着就进行下一个数码管的显示了 也就是在某个时刻，只有一个数码管被点亮。当这个时间在人眼暂留现象的时间之内，人就能看到连续点亮的数码管了。 这个是我将扫描时间片加到0.2秒的效果（也就是0.2*17=3.4秒钟扫完17个数码管）。而大家看到数码管全部亮，是因为将扫描时间片降低到0.0005秒（500微秒），由于人眼暂留现象，所以看到数码管全部亮了。 关于动态扫描的时间片问题，是的，这个问题非常关键。时间片也就是点亮一个数码管的时间，由于时间比较短，所以称为时间片。时间片对于点亮数码管的亮度有影响，也同时会影响整体动态扫描的时间，或许造成动态扫描闪烁也与此有关。 掌握适合的时间片，对于动态扫描的效果尤为重要。时间片过短，数码管太暗了。（至于为什么暗，这里可以想象一下PWM的方式，与PWM具有异曲同工之妙）。时间片太长，数码管就可能会闪烁。
实验3 数码管扫描显示电路(1)
实验三数码管扫描显示电路 一、实验目的 1、掌握数码管动态扫描显示数据的原理； 2、掌握利用EDA软件和VHDL语言设计较复杂时序逻辑电路的方法； 二、实验原理 常用的显示器件有发光二极管、数码管、液晶显示器等，其中最常用的是数码管。数码管显示数据有两种方式：静态显示方式和动态（扫描）显示方式。 所谓静态显示方式，就是将被显示的数据的BCD码过各自的4—7/8段译显示译码器译码后，分别接到显示译码器的显示驱动端a~g/p，而公共端COM则根据数据管的类型（共阴极/共阳极）分别接到GND/VCC。静态显示的优点是控制简单，有几个数码管就用几个译码器，不必修改程序，十分简便。但当系统所需的数码管较多时，这种方法既耗资源，又占用较多的I/O口，N个数码管需要占用7N个引脚（若需要显示小数点，则是8N个引脚）。因此，该接法适合于系统中数码管数量不多的应用场合。 所谓动态显示方式，就是采用分时的方法，使各个数码管逐个轮流受控显示。在轮流点亮扫描过程中，每个数码管的点亮时间是极为短暂的（约1ms），但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各个数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。在扫描显示方式中，所有数码管的8个笔划段a-h同名端连在一起，所有数码管接收到相同的字形码，但究竟是那个显示器亮，取决于COM端。扫描显示的优点在于消耗的系统资源少，占用的I/O口少，N个数码管只需（7+N）个引脚（（若需要显示小数点，则是8＋N个引脚）。其缺点是控制起来不如静态显示方便。 下图3.1 给出了8个数码管动态扫描显示的接口电路图。如果显示器采用共阴极数码管时，则 图5.1 数码管动态扫描显示接口电路图
数码管显示原理 (1)
数码管显示原理 我们最常用的是七段式和八段式LED数码管，八段比七段多了一个小数点，其他的基本相同。所谓的八段就是指数码管里有八个小LED发光二极管，通过控制不同的LED的亮灭来显示出不同的字形。数码管又分为共阴极和共阳极两种类型，其实共阴极就是将八个LED 的阴极连在一起，让其接地，这样给任何一个LED的另一端高电平，它便能点亮。而共阳极就是将八个LED的阳极连在一起。其原理图如下。 其中引脚图的两个COM端连在一起，是公共端，共阴数码管要将其接地，共阳数码管将其接正5伏电源。一个八段数码管称为一位，多个数码管并列在一起可构成多位数码管，它们的段选线（即a,b,c,d,e,f,g,dp）连在一起，而各自的公共端称为位选线。显示时，都从段选线送入字符编码，而选中哪个位选线，那个数码管便会被点亮。数码管的8段，对应一个字节的8位，a对应最低位，dp对应最高位。所以如果想让数码管显示数字0，那么共阴数码管的字符编码为00111111，即0x3f；共阳数码管的字符编码为11000000，即0xc0。可以看出两个编码的各位正好相反。如下图。
共阳极的数码管0~f的段编码是这样的：unsigned char code table[]={ //共阳极0~f数码管编码0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,//0~3 0x99,0x92,0x82,0xf8,//4~7 0x80,0x90,0x88,0x83,//8~b 0xc6,0xa1,0x86,0x8e //c~f }; 共阴极的数码管0~f的段编码是这样的：unsigned char code table[]={//共阴极0~f数码管编码0x3f,0x06,0x5b,0x4f, //0~3 0x66,0x6d,0x7d,0x07, //4~7 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, //8~b 0x39,0x5e,0x79,0x71 //c~f };
数码管动态显示教案
电子综合设计实训 题目数码管动态显示 _ 姓名 专业 学号 指导教师 郑州科技学院电气工程学院
目录 摘要.................................................................................................. I 1背景. (1) 1.1介绍 (1) 1.2设计步骤 (2) 2 设计思路 (3) 2.1方案对比 (3) 3元件的选择 (6) 3.1单片机 (6) 3.2 显示元器件的选择 (6) 4 设计原理及功能说明 (8) 4.1 各部分功能说明 (8) 5 装配与调试 (14) 5.1装配 (14) 5.2调试 (14) 6 总结 (15) 附录 (17) 附录一：元件清单 (17) 附录二：电路源程序 (17)
数码管动态显示的设计 摘要 本文介绍了一种基于AT89C51单片机的8个数码管滚动显示单个数字的设计，让八位数码管滚动显示0、1、2、3、4、5、6、7，我们以液晶显示技术的发展为背景，选择了比较常用的液晶数码管显示模块，利用了单片机控制数码管模块的显示机理。研究学习AT89C51单片机其功能，对学习过的单片机，C语言课程进行巩固，设计一款在8只数码管上流动显示单个数字的程序，并用PROTEUS进行电路设计和实时仿真。该电路有两部分组成：AT89C51单片机和显示模块组成。AT89C51单片机具有超低功耗和CPU外围的高度整合性；显示模块数码管是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极，方便易用。实际应用中不需要外部任何元器件即可实现，具有接口电路简单、可靠，易于编程的特点，抗干扰性好等特点。 单片机技术使我们可以利用软硬件实现数码管准确显示各种数码。而且这种技术相对简单，性价比较高，在我们生活中应用很广泛，具有一定的发展前景。 关键词：AT89C51单片机；数码管；滚动显示
EDA课程设计八位数码管扫描显示电路的设计资料
《EDA技术及应用》 课程设计报告 题目：八位数码管扫描显示电路的设计院（系）：机电与自动化学院 专业班级：电气自动化技术1001 学生姓名： 学号： 20102822018 指导教师：何为 2012年6月10日至2012年6月23日
《EDA技术及应用》课程设计任务书 一、设计题目 八位数码管扫描显示电路的设计 二、设计主要内容 本课题要求掌握使用Quartus II设计数字系统的设计思路和设计方法。学习VHDL基本逻辑电路的综合设计应用。掌握VHDL语言的语法规范，掌握时序电路描述方法。掌握多个数码管动态扫描显示的原理及设计方法。 设计一个八位数码管共阴极动态扫描显示控制电路，要求显示学生自己的学号。利用实验室设备完成系统设计并进行运行调试。 1、具体设计内容如下： （1）静止显示学号； （2）动态循环显示学号。 2、提供设计报告，报告要求包括以下内容：设计思路、设计输入文件、设计与调试过程、模拟仿真结果和设计结论。 三、原始资料 1、LED显示模块原理 LED有段码和位码之分，所谓段码就是让LED显示出“8.”的八位数据，一般情况下要通过一个译码电路，将输入的4位2进制数转换为与LED显示对应的8位段码。位码也就是LED的显示使能端，对于共阳级的LED而言，高电平使能。要让8个LED同时工作，显示数据，就是要不停的循环扫描每一个LED，并在使能每一个LED的同时，输入所需显示的数据对应的8位段码。虽然8个LED是依次显示，但是受视觉分辨率的影响，看到的现象是8个LED同时工作。 多个数码管动态扫描显示，是将所有数码管的相同段并联在一起，通过选通信号分时控制各个数码管的公共端，循环点亮多个数码管，并利用人眼的视觉暂留现象，只要扫描的频率大于50Hz，将看不到闪烁现象。 2、系统结构图信号名与芯片引脚对照表
LED数码管动态扫描显示实验
单片机实验五LED数码管动态扫描显示实验 一．实验目的 掌握LED数码管动态扫描显示的原理和编程实现方法。 二．实验原理 LED数码管动态扫描显示即各数码管循环轮流显示，当循环显示频率较高时，利用人眼的暂留特性，看不出闪烁现象，这种显示需要一个接口完成字形码的输出（段码），另一接口完成各数码管的点亮（位选）。 三．实验内容及要求 1．对于显示的字形码数据此实验采用查表的方法来完成。 2．此实验要求是在八个数码管中显示学生的班级号（如11040601）或日历年月日（如2014 05 20）。 四．实验电路 图中，SEG1为八个封装在一起的共阴数码管，RP1为排阻，其余同实验三，导线以总线形式完成。 五．实验步骤 1．在KEIL4中编写、调试、编译程序。 2．在PRTUSE中设计电路，加载HEX文件运行。 3．（1）将单片机实验箱通过USB口与PC机连接； （2）用杜邦线（8根线）将实验箱上的JP8与J16连接（去掉原J15和J16之间的短路跳线帽），JP10与J12连接。 （3）打开实验箱电源开关POWER；
（4）打开STC自动下载器，将步骤1中创建的*.HEX文件下载到单片机，完成后观测LED数码管显示内容。 六．实验参考程序 （请同学自己编写实验程序） 七．思考题 1．某同学在实验时数码管闪烁，可能的原因是什么？ 2．为节省I/O口，可采用7段译码器（比如CD4511，74LS 等）和3-8译码器74LS138，如何连接电路并编程。 LDE数码管动态试验 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0100H MAIN: SP,#60H MOV 30H,#02H MOV 31H,#00H MOV 32H,#01H MOV 33H,#04H MOV 34H,#00H MOV 35H,#05H MOV 36H,#02H MOV 37H,#00H START:MOV R0,#30H MOV R3,#0FEH NEXT: MOV P1,#0FFH MOV A,@R0 MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A MOV P1,R3 LCALL DLY2MS INC R0 JNB P1.7,STRAT MOV A,R3 RL A MOV R3,A AJMP NEXT DLY2MS:MOV R6,#2 DL2: MOV R7,#250 DL1:NOP
数码管的驱动原理
数码管的驱动原理 所谓共阳共阴，是针对数码管的公共脚而言的。一个1位典型的数码管，一般有10个脚，8个段码（7段加1个小数点），剩下两个脚接在一起。各个段码实际上是一个发光二极管，既然是发光二极管，就有正负极。所谓共阳，也就是说公共脚是正极（阳极），所有的段码实际上是负极，当某一个或某几个段码位接低电平，公共脚接高电平时，对应的段码位就能点亮，进而组合形成我们看到的数字或字母。共阴刚好相反，也就是公共脚是负极（阴极），段码位是阳极，当公共脚接地，段码位接高电平时，对应段码位点亮。 1位数码管是这样，更多位的数码管也基本跟这个原理类似。 共阴共阳与电路接线密切相关，决定了驱动电路的接法，因此在电路设计前要考虑好数码管的类型，否则就不能实现显示的效果了。 驱动共阴数码管一般用PNP，共阳的用NPN 图一低电平有效，图二高电平有效
现在让我们用实验板上的两个数码管来做一个循环显示00～99数字的实验，先来完成必要的硬件部分， 数码管有共阴和共阳的区分，单片机都可以进行驱动，但是驱动的方法却不同，并且相应的0～9的显示代码也正好相反。 首先我们来介绍两位共阳数码管的单片机驱动方法，电路如下图： 网友可以看到：P2.6和P2.7端口分别控制数码管的十位和个位的供电，当相应的端口变成低电平时，驱动相应的三极管会导通，+5V通过IN4148二极管和驱动三极管给数码管相应的位供电，这时只要P0口送出数字的显示代码，数码管就能正常显示数字。 因为要显示两位不同的数字，所以必须用动态扫描的方法来实现，就是先个位显示1 毫秒，再十位显示1毫秒，不断循环，这样只要扫描时间小于1/50秒，就会因为人眼的视觉残留效应，看到两位不同的数字稳定显示。 下面我们再介绍一种共阴数码管的单片机驱动方法，电路如下图： 网友可以看到：+5V通过1K的排阻直接给数码管的8个段位供电，P2.6和P2.7端口分别控制数码管的十位和个位的供电，当相应的端口变成低电平时，相应的位可以吸入电流。单片机的P0口输出的数据相当于将数码管不要显示的数字段对地短路，这样数码管就会显示需要的数字。
数码管动态扫描显示01234567
实验5 数码管动态扫描显示01234567 原理图：8个数码管它的数据线并联接到JP5， 位控制由8个PNP型三级管驱动后由JP8引出。 相关原理： 数码管是怎样来显示1，2，3，4呢？数码管实际上是由7个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8个。我们分别把他命名为 A,B,C,D,E,F,G,H。
搞懂了这个原理, 我们如果要显示一个数字2, 那么 A,B,G,E,D这5个段的发光管亮就可以了。也就是把B,E，H（小数点）不亮,其余全亮。根据硬件的接法我们编出以下程序。当然在此之前,还必须指定哪一个数码管亮,这里我们就指定最后一个P2.7。 LOOP: CLR P2.7 ;选中最后的数码管 SETB P0.7 ;B段不亮 SETB P0.5 ;小数点不亮 SETB P0.1 ;C段不亮 CLR P0.2 ;其他都亮 CLR P0.3 CLR P0.4 CLR P0.6 CLR P0.0 JMP LOOP ;跳转到开始重新进行
END 把这个程序编译后写入单片机，可以看到数码管的最后一位显示了一个数字2。 也许你会说：显示1个2字就要10多行程序，太麻烦了。 显示数字2则是C，F，H（小数点）不亮，同时由于接法为共阳接法，那么为0（低电平）是亮 为1（高电平）是灭。从高往低排列，（p0.7_p0.0）写成二进制为01111110， 把他转化为16进制则为A2H。我们可以根据硬件的接线把数码管显示数字编制成一个表格， 以后直接调用就行了。 有了这个表格上面显示一个2的程序则可简化为： LOOP: CLR P2.7 ;选中左边的数码管 MOV P0,#0A2H ;送数字2的代码到P0口 JMP LOOP ;跳转到开始重新进行 END
8位8段LED数码管动态扫描显示
项目名称：8位8段LED数码管动态扫描显示班级：09电二姓名：解健学号：09020313 一．实验目的 1.掌握数码管动态扫描显示原理及实现方法。 2．掌握动态扫描显示电路驱动程序的编写方法。 二．实验电路 三．元器件 四．实验步骤 第一步:先在Proteus软件中设计仿真电路原理图。 第二步：再在Keil C51软件中编写且编译程序，程序后缀必须是.c。然后在打开的“Option for Target‘Target 1’”选项卡，“Target”标签下频率设置为“11.0592”，“Output”标签下，将“Creat HEX File”项打勾选中，设置生成一个.hex文件。 第三步：接着将.hex文件导入原理图中U1芯片。双击U1，打开Edit Component对话框，选择生成的hex文件。 第四步：最后观察设计的电路图是否能得到预想的效果，若不能，进行检查，找到毛病且纠正。
流程图 实验现象： 显示器点亮所有段，持续约1s，然后灭显示器，持续2s,最后显示“hello-93”，保持。 附：程序 #include
数码管动态显示实验报告
实验四数码管动态显示实验一 一、实验要求 1.在Proteus软件中画好51单片机最小核心电路，包括复位电路和晶振电路 2.在电路中增加四个7段数码管(共阳/共阴自选),将P1口作数据输出口与7段数码 管数据引脚相连，P2.0~P2.3引脚输出选控制信号 3.在Keil软件中编写程序,采用动态显示法,实现数码管分别显示数字1，2，3，4 二、实验目的 1.巩固Proteus软件和Keil软件的使用方法 2.学习端口输入输出的高级应用 3.掌握7段数码管的连接方式和动态显示法 4.掌握查表程序和延时等子程序的设计 三．实验说明 本实验是将单片机的P1口做为输出口，将四个数码管的七段引脚分别接到P1.0至P1.7。由于电路中采用共阳极的数码管，所以当P1端口相应的引脚为0时，对应的数码管段点亮。程序中预设了数字0-9的段码。由于是让四个数码管显示不同的数值，所以要用扫描的方式来实现。因此定义了scan函数，接到单片机的p2.0至p2.3 在实验中，预设的数字段码表存放在数组TAB中，由于段码表是固定的，因此存储类型可设为code。 在Proteus软件中按照要求画出电路，再利用Keil软件按需要实现的功能编写c程序，生成Hex文件，把Hex文件导到Proteus软件中进行仿真。为了能够更好的验证实验要求，在编写程序时需要延时0.5s，能让人眼更好的分辨；89C51的一个机器周期包含12个时钟脉冲，而我们采用的是12MHz晶振，每一个时钟脉冲的时间是1/12us，所以一个机器周期为1us。在keil程序中，子函数的实现是用void delay_ms(int x)，其中x为1时是代表1ms。 四、硬件原理图及程序设计 （一）硬件原理图设计 电路中P1.0到P1.7为数码管七段端口的控制口，排阻RP1阻值为220Ω，p2.0到p2.3为数码管的扫描信号。AT89c51单片机的9脚（RST）为复位引脚，当RST为高电平的时间达到2个机器周期时系统就会被复位；31引脚（EA）为存取外部存储器使能引脚，当EA为高电平是使用单片机内部存储器，当EA为低电平时单片机则使用外部存储器。18、19引脚是接晶振脚。而接地和电源端在软件中已经接好，所以不用在引线。 如下图所示：
基于51单片机的LED数码管动态显示
基于51单片机的LED数码管动态显示 LED数码管动态显示就是一位一位地轮流点亮各位数码管，对于每一位LED数码管来说，每隔一段时间点亮一次，利用人眼的“视觉暂留"效应，采用循环扫描的方式，分时轮流选通各数码管的公共端，使数码管轮流导通显示。当扫描速度达到一定程度时，人眼就分辨不出来了。尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，认为各数码管是同时发光的。若数码管的位数不大于8位时，只需两个8位I／O口。 1 硬件设计 利用51单片机的P0口输出段码，P2口输出位码，其电路原理图如下所示。 在桌面上双击图标，打开ISIS 7 Professional窗口（本人使用的是v7.4 SP3中文版）。单击菜单命令“文件”→“新建设计”，选择DEFAULT模板，保存文件名为“DT.DSN”。在器件选择按钮中单击
“P”按钮，或执行菜单命令“库”→“拾取元件／符号”，添加如下表所示的元件。 51单片机AT89C51 一片 晶体CRYSTAL 12MHz 一只 瓷片电容CAP 22pF 二只 电解电容CAP-ELEC 10uF 一只 电阻RES 10K 一只 电阻RES 4.7K 四只 双列电阻网络Rx8 300R(Ω) 一只 四位七段数码管7SEG-MPX4-CA 一只 三极管PNP 四只 若用Proteus软件进行仿真，则上图中的晶振和复位电路以及U1的31脚，都可以不画，它们都是默认的。 在ISIS原理图编辑窗口中放置元件，再单击工具箱中元件终端图标，在对象选择器中单击POWER 和GROUND放置电源和地。放置好元件后，布好线。左键双击各元件，设置相应元件参数，完成电路图的设计。 2 软件设计 LED数码管动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管的，因此要考虑每一位点亮的保持时间和间隔时间。保持时间太短，则发光太弱而人眼无法看清；时间太长，则间隔时间也将太长（假设N位，则间隔时间=保持时间X（N-1）），使人眼看到的数字闪烁。在程序中要合理的选择合适的保持时间和间隔时间。而循环次数则正比于显示的变化速度。 LED数码管动态显示的流程如下所示。
LED数码管的驱动原理与动态扫描显示
LED数码管的驱动原理与动态扫描显示 本站已提供的实验板上的显示为例介绍LED数码管的原理与驱动，紧供网友参考。 本站是用的共阳极的LED数码管，共阳就是7段的显示字码共用一个电源的正。原理示意图： 从上图可以看出，要是数码管显示数字，有两个条件：1、是要在VT端（3/8脚）加正电源；2、要使（a,b,c,d,e,f,g,dp)端接低电平或“0”电平。这样才能显示的。 一般刚接触数码显示的网友搞不清字段和编码的关系，其实要看硬件的电路的组成的，本站的实验板上的数码显示是用P0口驱动的，原理图可以参阅实验板的网页，其计算的方法如下，供网友参考： 例：如要显示“0”，则要 a,b,c,d,e,f六个字段亮就显示“0”了，而g和dp字段不亮；这样只要向P0口送出相应的代码即可，编码方法如下表：
程序使用时，只需将显示数字所对应的编码送P0口，然后打开相应的数码管显示位的电源控制即可显示相应的字符；实验板载程序如下供参考： ORG 0000H ajmp start org 0030h start: mov sp,#60h; mov P0,#0A4H;//将数字2的编码送P0口 CLR P2.0;//打开第一位数码管的显示电源 ACALL D1MS;//调用延时1MS子程序 SETB P2.0;//显示1MS后关第一位数码管显示 MOV P0,#0B0H;//数字3的编码 CLR P2.1;//打开第二位数码管的显示电源 ACALL D1MS;//调用延时1MS子程序 SETB P2.1;//显示1MS后关第二位数码管显示 MOV P0,#99H;//数字4的编码 CLR P2.2;//打开第三位数码管的显示电源 ACALL D1MS;//调用延时1MS子程序 SETB P2.2;//显示1MS后关第三位数码管显示 MOV P0,#92H;//数字5的编码 CLR P2.3;//打开第四位数码管的显示电源 ACALL D1MS;//调用延时1MS子程序 SETB P2.3;//显示1MS后关第四位数码管显示 AJMP start;//返回从第一位显示循环 //1MS延时子程序1MS延时(按12MHZ算) D1MS: MOV R7,#80 DJNZ R7,$ RET END ;
八位七段数码管动态显示电路设计
八位七段数码管动态显示电路的设计 一七段显示器介绍 七段显示器，在许多产品或场合上经常可见。其内部结构是由八个发光二极管所组成，为七个笔画与一个小数点，依顺时针方向为A、B、C、D、E、F、G与DP等八组发光二极管之排列，可用以显示0～9数字及英文数A、b、C、d、E、F。目前常用的七段显示器通常附有小数点，如此使其得以显示阿拉伯数之小数点部份。七段显示器的脚位和线路图如下图4.1所示( 其第一支接脚位于俯视图之左上角)。 图4.1、七段显示器俯视图 由于发光二极管只有在顺向偏压的时候才会发光。因此，七段显示器依其结构不同的应用需求，区分为低电位动作与高电位动作的两种型态的组件，另一种常见的说法则是共阳极( 低电位动作)与共阴极( 高电位动作)七段显示器，如下图4.2所示。 ( 共阳极) ( 共阴极) 图4.2、共阳极(低电位动作)与共阴极(高电位动作)
要如何使七段显示器发光呢？对于共阴极规格的七段显示器来说，必须使用“ Sink Current ”方式，亦即是共同接脚COM为VCC，并由Cyclone II FPGA使接脚成为高电位，进而使外部电源将流经七段显示器，再流入Cyclone II FPGA的一种方式 本实验平台之七段显示器模块接线图如下图4.5所示。此平台配置了八组共阳极之七段显示器，亦即是每一组七段显示器之COM接脚，均接连至VCC电源。而每一段发光二极管，其脚位亦均与Cyclone II FPGA接连。四位一体的七段数码管在单个静态数码管的基础上加入了用于选择哪一位数码管的位选信号端口。八个数码管的a、b、c、d、e、f、g、h、dp都连在了一起，8个数码管分别由各自的位选信号来控制，被选通的数码管显示数据，其余关闭。 图4.5、七段显示器模块接线图 七段显示器之常见应用如下 可作为与数值显示相关之设计。 ?电子时钟应用显示 ?倒数定时器 ?秒表 ?计数器、定时器 ?算数运算之数值显示器
按键输入和LED数码管扫描显示实验
按键输入和LED数码管扫描显示实验 设计内容： 给8个按键键盘的每个键定义一个功能，从左到右按键一次按下时，分别显示数字1-8，当有两个及以上的按键按下时，显示数字9。LCD初始显示个人学号，当有按键按下时，最后一位显示对应的数字。 实验程序： #include
数码管显示原理及实例
数码管显示电路原理 (1)元件需求以及选型 8个八段数码管，8个PNP三极管，8个电阻,数码管内部由8个发光二极管组成，排 成一个8字，可以组成0到9数字以及A-F字符的表示形式，分共阴和共阳两种，共 阴表示8个二极管公共极接的是二极管的负极，共阳表示公共极接的是发光二极管的 正极。我们选的是共阳的数码管，三极管（8550）用来做片选，增加驱动，电阻的作 用在于限流，由于基极电流很大，所以需要一个电阻来限流，防止烧坏单片机IO口。 阻值选择用1K。建议使用1K。 (2)程序原理 数码管要亮，必须满足里面的二极管导通，有两个条件，片选打开，数据口要置低（视硬件而定）。首先要得到0到9十个数据的断码。即按硬件的排布，画出对应的0到9形状，标出对应的二极管控制IO口，得到数值，可以参照我们提供的数据。 片选：片选就是开关，控制数码管亮或不亮的，每个数码管都有自己的片选。 数据口： 数据口就直接接到了IO口上面，低电平有效，灌电流。数码管的显示分为两种：静态显示和动态显示。 静态显示： 只能显示一个数码管或者几个数码管而且只能同时显示同一个数字，静态显示不需要扫描的，就是说打开片选后不需要关闭，只需要跟换数据口出来的数据就可以改变显 示的内容。一般静态显示用的比较少，只用在数码管只有一个的情况下。
动态显示： 动态显示用的很普遍，动态显示可以任意数码管随意显示想要显示的内容。动态显示需要不断的对数码管进行扫描。原理是开一个片选送一个字节显示，延时一些时间（注：延时时间很重要，没有的话就会显示一片红，超过的话数码管就会闪烁，一般 一个数码管延时显示1MS左右就可以了）。然后关闭第一个片选，开启第二个片选， 送另外的一个数据，延时，然后关闭低二个片选，送数值，延时……循环，那么就可 以看到几个数码管显示出不同的数值了。 每个显示数字共用数据线，每个分别有一个使能管脚，显示数据采用隐消的编程方法，即每一位显示一段时间再轮换。 实验内容： 在四位数码管上显示8051
七段数码管的动态扫描显示实验报告
实验四七段数码管的动态扫描显示 一、实验目的 1.进一步熟悉Quartusll软件进行FPGA设计的流程； 2.掌握利用宏功能模块进行常用的计数器，译码器的设计； 3.学习和了解动态扫描数码管的工作原理的程序设计方法； 二、实验原理及过程 实验板上面常用的4 为联体的共阳极7 段数码管。其接口电路是把所有数码管的8个笔划段a-h 同名端连接起来，而每一个数码管由一个独立的公共极COM端控制。对于这种结构的数码管，采用动态显示的方法是最为广泛的一种显示方式之一。 在轮流点亮的过程中每位显示器的点亮时间都极为短暂，但由于人的视觉暂留现象以及发光二极管的余晖效应，尽管实际上每个显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快 (如达到30Hz 以上)，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。 本次实验要求在实验板上实现显示00000000-99999999的十进制计数器。使用的是宏模块产生一个16 位的二进制计数器counter() 作为4 个数码管的显示数据；编写一个分频模块div ，其输出作为计数器counter() 的时钟信号；编写数码管驱动模块segmain ，完成7 段译码和扫描显示控制 1 、建立工程，并建立顶层图。 2、设计计数时钟 设计一分频器，对50Mhz 分频输出到计数器，让计数器以
较慢速度递增。建立.v 文件，输入以下代码 module int_div(clk,div_out); input clk; output reg div_out; reg[31:0] clk_div; parameter CLK_FREQ='D50_000_000; parameter DCLK_FREQ='D10; always@(posedge clk) begin if(clk_div