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【詳解】51hei板子單個數碼管顯示1到9

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樓主
ID:33640 發表于 2012-1-7 01:05 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式

數碼管,其實就是8個發光二極管按順序排列而成的,所以讓數碼管顯示特定的數字,只需要將該亮的二極管點亮,不該亮的滅了就好了。為了達到這個目的,就得參考電路圖了,51HEI開發板的電路圖在我的相冊里有,但是整張貼出來就太大了,所以這里只顯示部分。電路圖如下:

乍一看這張圖比較明顯的就是最左邊的單片機和兩個鎖存器U1和U2的引腳信息了,從D00到D07,兩個鎖存器是共用的,D00對應輸出Y1和X1,D07對應輸出Y8和X8。鎖存器,從它的名字大概就可以知道它的用途了!其作用就是有的引腳輸入改變的時候輸出保持之前的狀態,達到鎖和存的效果(我目前的理解是這樣的,不理解的可以上網搜官方解釋)。查查74HC573是怎么用的,表格如下:

圖中引腳1代表輸出使能,11引腳代表鎖存使能。鎖存器嘛,打開鎖存,讓輸出使能引腳處于低電平,鎖存使能引腳輸入高電平,傳入對應的D,然后再使鎖存使能引腳處于低電平,這樣就能讓輸出保持不變。使用的過程就是打開鎖,傳數據,關鎖保持。

說完了鎖存器,回到第一張電路圖,途中的鎖存器1號引腳都接地,自然是低電平,11號引腳分別對應單片機的D26和D27,所以控制U1和U2就靠這2個引腳啦!

按道理說,8個數碼管,應該有8*8=64根線才對啊,而第一張圖中只有24個引腳,里面肯定有復用的引腳,所以不知道內部電路是沒辦法寫滴,還好51HEI給的資料比較全。

2個LED管的內部電路如下:         ABCDEFG  DP總共8個二極管,分別由11、7、4、2、1、10、5、3引腳控制,而1這8個引腳對應第一個圖中的Y1到Y8,12、9、8、6呢則有兩組,一組是共陰極的數碼管,一組是共陽極的數碼管。12、9、8、6呢則對應X1到X8,有2個,一組是X1到X4,一組是X4到X8,X1到X4是共陰極的,X5到X8是共陽極的。本實驗只讓共陰極的DIG1那個數碼管顯示數據,把別的都關掉。那只要12(X1)引腳輸入低電平,986輸入高電平,其他的都不會亮了,讓DIG1顯示什么數字,就由Y1到Y7來決定了。

經計算,讓DIG1顯示0到9還有小數點的表格如下:

 

 uint8  table[11]={ 0x3f, 0x30, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x80  };
        那么有了這個表格,只要一秒鐘讓P0換一個表格中的數值,就可以動態更新數碼管的數值啦!那怎樣才能1秒換一次呢,有兩種方法,一種是些代碼,讓單片機執行一些操作,直到一秒鐘過去,就更新P0,這種方法呢缺點是需要計算,要計算每個操作的指令周期和操作的執行總次數,假設有i種操作(i=1,2…n),對應的指令周期Ti,這個操作執行的總次數Si,那么總的時間間隔的計算公式是:單位是秒。各種操作的指令周期在數據手冊上都可以查的到。不過一般的也沒上面的公式那么復雜,一般都是一個循環,里面進行自增或者自減 操作。
        第二種方法呢就是用單片機內部的定時器,STC89C52內部有3個定時器,這里只用到一個,先看看定時器SFR的結構。圖片如下:
      要用到4個寄存器,TCON,和TMOD,TH0,TL0。TCON的各個位包含了計時器T0和T1的開關和計時,尾數帶1的表示和T1相關,尾數帶0的表示和T0相關,TF位表示溢出位,就是計時器達到最大值,TF位就為1,TF位為1之后要么軟件手動清零,或者時間中斷自動硬件清零;TR呢表示計時器的運行控制,TR位置1則計時器運行,置0則停止運行。       第二個寄存器TMOD,這個寄存器的值不能單位操作,主要功能是設置計時器的工作模式,
T1和T0分別代表單片機兩個計數器
GATE:該位被置位時為門控位。僅當TR1被置位并且INT1腳為高,定時器開始計數。當該位被清零時,只要TR1被置位,定時器1馬上開始計數。
C/T:該位為0的時候,用作定時器,該位為1的時候,用做計數器。
00        01       10          11
模式0 模式1 模式2 模式3模式1:16位的計數器。(TH0,TL0)
模式2:自動裝載8位計數器。主要應用在串口波特率發生器。
模式0&模式3:幾乎不用。
TCON和TMOD復位后都會自動變成0×00.

TH0和TL0呢分別代表計數器的高8位和低8位,加起來剛好16位,可以最大值是0~65535,總共65536個數,當TH0和TL0組成16位數等于65535時TF0就會被置1,也就是溢出,這種方法的計時公式是:12*X/晶振頻率=y;    X=65536- z;    y代表計時器溢出一次的時間,z表示設置TH0和TL0組成的16位數的值,而X則代表從z到65536總共有多少個數,一般的晶振頻率有:6MHz,11.059MHz,12MHz,20MHz,        令X取極值,將上述晶振頻率代入式中,得出從計時開始到溢出最多能記錄的時間分別為130ms,71.1ms,65.5ms,39.3ms,明顯這些時間都比較短(相對1s),而且不規則,1s=1000ms=20*50ms=1000*1ms=40*25ms這種整數我們比較容易接受,也更容易計算,所以應該令y為50等整數,然后再去計算出z的值,讓TH0為z的高八位,TL0為z的第八位。假設晶振頻率是12MHz,讓y=50ms,計算得出z=15536=0x3CB0,則將TH0設為0x3C,TL0設為0xB0,TR0設為1,TMOD設為0×01,則到了50ms之后TF0就會變為1,通過判斷TF0溢出知道過了50ms,判斷完了之后要軟件(也就是代碼)對TF0清零,溢出之后TH0和TL0都會被清零,所以再將TH0和TL0設成0x3C和0xB0,每次溢出都記錄一次,記錄二十次之后就是過了1秒啦!1秒的定時就是這么來!額,估計被我繞暈了吧·····這個表達可能是有點問題,想看原版的,去看金沙灘工作室的視頻吧,我也是從那學的。

計時器的使用步驟總結如下:

一、設置TMOD

二、     設置TH0和TL1(事先計算好值。)

三、設置TR0

最終代碼如下:
#include <reg52.h>
typedef unsigned char uint8;
typedef unsigned int  uint16;

 sbit   D24 = P2^4;
 sbit   D25 = P2^5;
 sbit   U1 = P2^6;              //U1鎖存器的開關
 sbit   U2 = P2^7; 		//U2鎖存器的開關
 sbit 	LINX1  = P0^0;
 sbit   LINY5  = P0^4;
 sbit   LINY6  = P0^5;

 uint8  table[11]={ 0x3f, 0x30, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x80  };

 void main(void)
 {	

   uint8 counter = 0;
   uint8 offset = 0;
   TH0 = 0x3C;
   TL0 = 0xB0;
   TR0 = 1;

   TMOD = 0x01;	  //計時模式選01模式
    U2 = 1;
	P0 = 0xfe;
	U2 = 0;
    P0 = 0xff;

   D24 = 0;                //關閉8X8點陣LED
   D25 = 0;

    while(1)
	{
	 if(TF0==1)	//每次計時是50ms,達到50ms后計時器0的溢出位位1,進行軟件清零和計時器初始化.
	  {
	     counter++;
		 TF0=0;
		 TH0 = 0x3C;    //12MHZ的晶振算出來是從15536開始計時,十六進制就是 0x3CB0
		 TL0 = 0xB0;    //高位取0x3C,低位取0xB0
	  }
	  if(counter==20)		 //20*50ms=1000ms=1s
	  {
	    counter=0;
		U1 = 1;
		P0 = table[offset++];
		U1 = 0;
		if(offset==11)
		{
		  offset = 0;
		}

	  }

	}

 }
[此貼子已經被作者于2012-1-7 1:07:46編輯過]
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沙發
ID:50654 發表于 2013-6-30 20:50 | 只看該作者
這程序用匯編怎么寫?尤其是//U1鎖存器的開關
                                       //U2鎖存器的開關
再回便利如何開關,51板子的功能選擇不太會,不知道怎么選區相應部件
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板凳
ID:56623 發表于 2013-11-4 18:34 | 只看該作者
贊,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
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地板
ID:56623 發表于 2013-11-4 18:35 | 只看該作者
樓主不錯,,期待更多的作品,,
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5#
ID:66061 發表于 2014-10-12 22:11 | 只看該作者
樓主厲害!終于把數碼管搞明白了,就是不太懂這幾條語句有什么作用?是否多余?
typedef unsigned int  uint16;??????

sbit         LINX1  = P0^0;?????
sbit   LINY5  = P0^4;????
sbit   LINY6  = P0^5;??????
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