蓝桥杯单片机基础模板一：动态数码管显示

news/2024/10/18 8:35:50/

蓝桥杯单片机有一些基础模块的写法，他是没有一定的公式模板的。

好比动态数码管扫描显示，原理就是快速地 传输段选和位选。

但因为电路上添加了74HC573芯片，导致了我们移植别处 51单片机的动态扫描代码

会出现诸多问题，比如闪烁，鬼影，甚至崩溃不显示了......

备赛14届省赛时，我花费数日不断调整程序结构，结合芯片速率，尝试各种

段选位选上的延时，最终调试出来了一个比较稳定可靠的数码管动态扫描函数。

此篇文章将围绕我调试出的 数码管动态扫描函数来进行讲解，欢迎大佬批评指正！

为使讲解更完善，我会循序渐进地从硬件底层开始分析，

如果急于想看代码，可以点目录进行传送：

目录

电路图与数码管动态扫描原理简要介绍：

定时器的配置与使用：

数码管显示函数的编写与介绍：

整体工程代码：

显示效果展示：

电路图与数码管动态扫描原理简要介绍：

 我们先看一位数码管是怎么点亮和操作的：

下图中有四位数码管，我们先只看最左边的就行了：

 我们看到，每一位数码管上八个段，每一个段都标有专属的a,b,c,d,e,f,g,dq.

（其中dq是右下角的小数点）

这八个字母分别对应着八根连在74hc573芯片上的线a,b,c,d,e,f,g,dq.

对应着的线打低电平(0)过去，就能使数码管对应段点亮了，

比如我想让数码管显示1，那只要让b和c亮，其余灭即可，端口读取的顺序是

dq g f e d c b a  所以对应段码为 1111 1001 ，转换为16进制数即为：0xf9

照这样，我们将0~9，甚至一些字母的显示段码推算出来，

就获得了常用字库，我们可以将其存在数组中：

此处贴出常用字库：

/*//数码管字库数组：
数组下标对应数字 字符段码速查:（PS:0~9数字和下标一致，0~9的下标 +20 就能加上小数点）0_0  1_1  2_2  3_3  4_4  5_5  6_6  7_7  8_8  9_9  10_a 11_b 12_c	13_d 14_e 15_f 16_空 17_根线 18_H 19_P 20_0. 21_1. 22_2. 23_3. 24_4. 25_5. 26_6. 27_7. 28_8. 29_9. 30_L 31_n
*/
u8 code smgZK[35]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff,0xbf,0x89,0x8c,0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0xc7,0xc8};

我们开发板板载了四片74hc573芯片，都是读取的单片机端口P0的高低电平情况，

其中有俩片是与我们数码管有关的，一片用于段选，一片用于位选。

位选很容易理解，就是com1~com8，对应74hc573芯片的引脚打高电平就能使

当前被选中位的数码管按照之前传过来的段码进行显示

而该如何选择哪片74hc573芯片来锁存 P0端口数据呢？

我们查阅原理图：

 发现还有74hc138芯片（8选1）与或非门进行运算后，才能使能进行对应

Y6C_74hc573芯片 ,Y7C_74hc573芯片来锁存P0端口数据。

此处贴出74hc138使能74hc573芯片开启锁存函数：

//74HC138\74hc573芯片片选	函数
//传入一个参数，用来选择打开哪个74HC573锁存芯片									
void inint_port(u8 select)
{switch(select){case 4:	P2=(P2&0X1F)|0X80;break;    //LEDcase 5:	P2=(P2&0X1F)|0XA0;break;	//蜂鸣器继电器case 6:	P2=(P2&0X1F)|0XC0;break;	//数码管位选case 7:	P2=(P2&0X1F)|0XE0;break;	//数码管段选}
}

 可见我们开发板P0端口的强大，可以给许多模块传输控制信号。

 从以上电路原理图可见，八位数码管连接着俩片74HC573芯片：

分别是a1~dq1 控制段选 的 Y7C_74HC573芯片 （a~g决定七段码显示，dq表示要不要加小数点）

以及com1~com8控制位选的 Y6C_74HC573芯片    

数码管的动态扫描就是一位一位传送对应 位选 和 段选码，比如我想让八位数码管

显示1,2,3,4,5,6,7,8，那我就得：

打开com1 关闭其余com2~com8，然后传送1的段码                    

打开com2，关闭其余com1，com3~com8，然后传送2的段码

打开com3，关闭其余com1，com2，com4~com8，然后传送3的段码

以此类推到com8 完成一整个动态扫描。

其运用的原理就是快速的一位一位地扫描，运用肉眼的视觉暂留，

造成每一位都在显示的假象，其实本质是一位一位亮过去的。

定时器的配置与使用：

定时器在蓝桥杯单片机中是十分重要的外设，这里简要介绍我们如何配置使用它

具体基础知识还是要大家自己努力学习才是！

我们可以用STC_ISP软件直接生成驱动定时器的代码：

这在比赛中也是提供此软件可以使用的：

以下示例   定时器0开启,12T模式 ，定时1ms的设置细节：

 但它写的不是完整的开启定时器0，所以还需添加俩句来打开定时器0的中断：

 这个函数就是用来初始化定时器0的，在主函数while（1）循环之外调用一次就行了。

其次就是中断服务函数的编写，函数名不重要，主要是对应中断号写正确就行了：

void TIMER0_serv() interrupt 1 
{}

这样，定时器0每计时1ms，就会进入中断函数一次，来执行里面的语句.

这样我们就能 精准、实时、快速、稳定 地刷新数码管了！

数码管显示函数的编写与介绍：

这是本人省赛以来一直使用的数码管打印函数，直接放在定时器中断中调用的

1~15ms为周期的刷新都十分稳定，只是15ms会变暗，建议5~8ms为周期刷新最好

一次性打印8位数码管，传送完位选，段选后先延时，再P0=0Xff;进行消除鬼影

nr1~nr8，不是直接传送的段码，而是作为字库数组的下标使用的，因为段码都

存在数组中，而且有些数值的运算用段码非常不方便。

//数码管打印函数
//传入八个参数u8 nr1,nr2,nr3,nr4,nr5,nr6,nr7,nr8 进行打印
//一次性打印八位数码管
void smg_display(u8 nr1,nr2,nr3,nr4,nr5,nr6,nr7,nr8)
{u8 i;i=0;for(i=0;i<=8;i++)     //循环扫描1~8位的数码管{inint_port(6);    //每一位先开启位选switch(i){case 1:P0=0X01;inint_port(7);P0=smgZK[nr1];Delay250us();P0=0Xff;break;			case 2:P0=0X02;inint_port(7);P0=smgZK[nr2];Delay250us();P0=0Xff;break;case 3:P0=0X04;inint_port(7);P0=smgZK[nr3];Delay250us();P0=0Xff;break;case 4:P0=0X08;inint_port(7);P0=smgZK[nr4];Delay250us();P0=0Xff;break;case 5:P0=0X10;inint_port(7);P0=smgZK[nr5];Delay250us();P0=0Xff;break;case 6:P0=0X20;inint_port(7);P0=smgZK[nr6];Delay250us();P0=0Xff;break;		case 7:P0=0X40;inint_port(7);P0=smgZK[nr7];Delay250us();P0=0Xff;break;			case 8:P0=0X80;inint_port(7);P0=smgZK[nr8];Delay250us();P0=0Xff;break;}}
}

其中还调用了延时函数Delay250us();这也可用STC_ISP软件生成：

//@12.000MHz  数码管函数 必要的250us打印延时
//各类延时函数可在软件生成，不用记忆
void Delay250us()
{unsigned char i, j;i = 3;j = 232;do{while (--j);} while (--i);
}

整体工程代码：

 此工程为8ms一周期扫描数码管,动态扫描显示1~8;

#include "stc15f2k60s2.h"typedef unsigned char u8;//蜂鸣器引脚
sbit buzz=P0^6;/*//数码管字库数组：
数组下标对应数字 字符段码速查:（PS:0~9数字和下标一致，0~9的下标 +20 就能加上小数点）0_0  1_1  2_2  3_3  4_4  5_5  6_6  7_7  8_8  9_9  10_a 11_b 12_c	13_d 14_e 15_f 16_空 17_根线 18_H 19_P 20_0. 21_1. 22_2. 23_3. 24_4. 25_5. 26_6. 27_7. 28_8. 29_9. 30_L 31_n
*/
u8 code smgZK[35]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff,0xbf,0x89,0x8c,0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0xc7,0xc8};u8 nr1,nr2,nr3,nr4,nr5,nr6,nr7,nr8;//数码管八位打印内容，对应字库数组下标void give_nr();
void inint_port(u8 select);
void Delay250us();
void smg_display(u8 nr1,nr2,nr3,nr4,nr5,nr6,nr7,nr8);
void Timer0Init(void);void main()
{inint_port(5);       //清除蜂鸣器buzz=0;inint_port(4);       //清除LEDP0=0XFF;Timer0Init();while(1){}
}//为nr1~nr8赋值为1~8
void give_nr()
{nr1=1;nr2=2;nr3=3;nr4=4;nr5=5;nr6=6;nr7=7;nr8=8;
}//74HC138\74hc573芯片片选	函数
//传入一个参数，用来选择打开哪个74HC573锁存芯片									
void inint_port(u8 select)
{switch(select){case 4:	P2=(P2&0X1F)|0X80;break;  //LEDcase 5:	P2=(P2&0X1F)|0XA0;break;	//蜂鸣器继电器case 6:	P2=(P2&0X1F)|0XC0;break;	//数码管位选case 7:	P2=(P2&0X1F)|0XE0;break;	//数码管段选}
}//@12.000MHz  数码管函数 必要的250us打印延时
//各类延时函数可在软件生成，不用记忆
void Delay250us()
{unsigned char i, j;i = 3;j = 232;do{while (--j);} while (--i);
}//数码管打印函数
//传入八个参数u8 nr1,nr2,nr3,nr4,nr5,nr6,nr7,nr8 进行打印
//一次性打印八位数码管
void smg_display(u8 nr1,nr2,nr3,nr4,nr5,nr6,nr7,nr8)
{u8 i;i=0;for(i=0;i<=8;i++){inint_port(6);switch(i){case 1:P0=0X01;inint_port(7);P0=smgZK[nr1];Delay250us();P0=0Xff;break;			case 2:P0=0X02;inint_port(7);P0=smgZK[nr2];Delay250us();P0=0Xff;break;case 3:P0=0X04;inint_port(7);P0=smgZK[nr3];Delay250us();P0=0Xff;break;case 4:P0=0X08;inint_port(7);P0=smgZK[nr4];Delay250us();P0=0Xff;break;case 5:P0=0X10;inint_port(7);P0=smgZK[nr5];Delay250us();P0=0Xff;break;case 6:P0=0X20;inint_port(7);P0=smgZK[nr6];Delay250us();P0=0Xff;break;				case 7:P0=0X40;inint_port(7);P0=smgZK[nr7];Delay250us();P0=0Xff;break;			case 8:P0=0X80;inint_port(7);P0=smgZK[nr8];Delay250us();P0=0Xff;break;}}
}//1毫秒@12.000MHz 定时器0 初始化函数
//此函数可在软件生成，别忘了添加 EA=1; ET0=1;这俩句
//此函数初始化定时器0为 1ms 中断一次，满足普遍要求
void Timer0Init(void)
{AUXR &= 0x7F;		//定时器时钟12T模式TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式TL0 = 0x18;		  //设置定时初始值TH0 = 0xFC;		  //设置定时初始值TF0 = 0;		    //清除TF0标志TR0 = 1;		    //定时器0开始计时EA=1;           //打开总中断ET0=1;					//打开定时器0中断
}//定时器0中断服务函数
void TIMER0_serv() interrupt 1 
{u8 i;i++;if(i==8){i=0;give_nr();smg_display(nr1,nr2,nr3,nr4,nr5,nr6,nr7,nr8);}
}

 

显示效果展示：

 


http://www.ppmy.cn/news/187362.html

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