代码收藏家技术教程 2024-12-24

动态数码管显示实验

一、动态数码管显示原理

数码管的动态显示是利用减少段选线，分开位选线，利用位选线不同时选择通断，改变段选数据来实现的。比如在第一次选中第一位数码管时，给段选数据0,下一次位选中第二位数码管时显示1。

为了在显示1的时候，0不会消失（当然实际上是消失了)，必须在人肉眼观察不到的时间里再次点亮第一次点亮的0。而这时就需要记住，人的肉眼正常情况下只能分辨变化超过24ms间隔的运动。

也就是说，在下一次点亮0这个数字的时间差不得大于24ms。这时就会发现，数码管点亮是在向右或者向左一位一位点亮,形成了动态效果。如果把间隔时间改长就能直接展现这一现象。

二、硬件电路的分析

由动态数码管模块可以看出该数码管的段选数据是由P0来控制 ，位选数据由138译码器P22-P24来控制。如点亮数码管，则需使对应数码管有效，由图片可知，该数码管类型为共阴极数码管，所以公共端（com）需要低电平则可以点亮，即位选输出低电平。

假设使动态数码管模块LED8显示数字0，第一步需要是的位选LED8有效，又因为该数码管结构为共阴极，所以LED8低电平有效；段选部分，因为数码管结构为共阴极，所以只需P0输入0X3F。
假设使动态数码管模块LED7显示数字1，第一步需要是的位选LED7有效，又因为该数码管结构为共阴极，所以LED7低电平有效；段选部分，因为数码管结构为共阴极，所以只需P0输入0X06。又因为0和1之间的延时需要控制在肉眼不能识别的范围，大概的1ms左右。

三、软件编程

1. 头文件和宏定义: 包含 "reg52.h" 头文件，这是针对8051单片机特定的寄存器定义。
使用 typedef 对数据类型进行重定义，u16定义为 unsigned int，u8定义为unsigned char。
使用#define 定义了 SMG_A_DP_PORT 为P0，这代表数码管的数据端口连接到P0端口。

2. 数码管位选信号和段码表:使用sbit关键字定义了三个位选信号控制脚 (LSA, LSB, LSC)，它们分别连接到 P2^2, P2^3, 和 P2^4。

定义了一个数组gsmg_code存储0到F（十六进制）的数码管显示编码。

3. 延时函数:delay_10us函数通过一个 while 循环实现大约10微秒的延时，参数 ten_us指定延时的倍数。

/*******************************************************************************
* 函 数 名       : delay_10us
* 函数功能		 : 延时函数，ten_us=1时，大约延时10us
* 输    入       : ten_us
* 输    出    	 : 无
*******************************************************************************/
void delay_10us(u16 ten_us)
{
	while(ten_us--);	
}

4.数码管显示函数:smg_display函数负责动态驱动数码管显示。它循环遍历每一位，通过设置不同的位选信号来选择哪一位数码管被激活，并通过SMG_A_DP_PORT送出相应的段码到数码管。在每次传送段选数据后，调用 delay_10us(100)来稳定显示，然后清除SMG_A_DP_PORT以消除鬼影。

/*******************************************************************************
* 函 数 名       : smg_display
* 函数功能		 : 动态数码管显示
* 输    入       : 无
* 输    出    	 : 无
*******************************************************************************/
void smg_display(void)
{
	u8 i=0;

	for(i=0;i<8;i++)
	{
	   	switch(i)//位选
		{
			case 0: LSC=1;LSB=1;LSA=1;break;
			case 1: LSC=1;LSB=1;LSA=0;break;
			case 2: LSC=1;LSB=0;LSA=1;break;
			case 3: LSC=1;LSB=0;LSA=0;break;
			case 4: LSC=0;LSB=1;LSA=1;break;
			case 5: LSC=0;LSB=1;LSA=0;break;
			case 6: LSC=0;LSB=0;LSA=1;break;
			case 7: LSC=0;LSB=0;LSA=0;break;
		}
		SMG_A_DP_PORT=gsmg_code[i];//传送段选数据
		delay_10us(100);//延时一段时间，等待显示稳定
		SMG_A_DP_PORT=0x00;//消音
	}
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名       : main
* 函数功能		 : 主函数
* 输    入       : 无
* 输    出    	 : 无
*******************************************************************************/
void main()
{	
	while(1)
	{
	   	smg_display();
	}		
}

5. 主函数:main函数中包含了一个无限循环，不断调用smg_display函数，以维持数码管的显示。