原创单个数码管显示1到9

 2011-9-5 11:31  4994 2 2 分类: MCU/ 嵌入式

转自我的博客：javascript:void(0);/*1315139226411*/

数码管，其实就是8个发光二极管按顺序排列而成的，所以让数码管显示特定的数字，只需要将该亮的二极管点亮，不该亮的灭了就好了。为了达到这个目的，就得参考电路图了，51HEI开发板的电路图在我的相册里有，但是整张贴出来就太大了，所以这里只显示部分。电路图如下：

乍一看这张图比较明显的就是最左边的单片机和两个锁存器U1和U2的引脚信息了，从D00到D07，两个锁存器是共用的，D00对应输出Y1和X1，D07对应输出Y8和X8。锁存器，从它的名字大概就可以知道它的用途了！其作用就是有的引脚输入改变的时候输出保持之前的状态，达到锁和存的效果（我目前的理解是这样的，不理解的可以上网搜官方解释）。查查74HC573是怎么用的，表格如下：

图中引脚1代表输出使能，11引脚代表锁存使能。锁存器嘛，打开锁存，让输出使能引脚处于低电平，锁存使能引脚输入高电平，传入对应的D，然后再使锁存使能引脚处于低电平，这样就能让输出保持不变。使用的过程就是打开锁，传数据，关锁保持。

说完了锁存器，回到第一张电路图，途中的锁存器1号引脚都接地，自然是低电平，11号引脚分别对应单片机的D26和D27，所以控制U1和U2就靠这2个引脚啦！

按道理说，8个数码管，应该有8*8=64根线才对啊，而第一张图中只有24个引脚，里面肯定有复用的引脚，所以不知道内部电路是没办法写滴，还好51HEI给的资料比较全。

2个LED管的内部电路如下： ABCDEFG DP总共8个二极管，分别由11、7、4、2、1、10、5、3引脚控制，而1这8个引脚对应第一个图中的Y1到Y8，12、9、8、6呢则有两组，一组是共阴极的数码管，一组是共阳极的数码管。12、9、8、6呢则对应X1到X8，有2个，一组是X1到X4，一组是X4到X8，X1到X4是共阴极的，X5到X8是共阳极的。本实验只让共阴极的DIG1那个数码管显示数据，把别的都关掉。那只要12（X1）引脚输入低电平，986输入高电平，其他的都不会亮了，让DIG1显示什么数字，就由Y1到Y7来决定了。

经计算，让DIG1显示0到9还有小数点的表格如下：

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

那么有了这个表格，只要一秒钟让P0换一个表格中的数值，就可以动态更新数码管的数值啦！那怎样才能1秒换一次呢，有两种方法，一种是些代码，让单片机执行一些操作，直到一秒钟过去，就更新P0，这种方法呢缺点是需要计算，要计算每个操作的指令周期和操作的执行总次数，假设有i种操作（i=1,2…n），对应的指令周期Ti,这个操作执行的总次数Si,那么总的时间间隔的计算公式是：

单位是秒。各种操作的指令周期在数据手册上都可以查的到。不过一般的也没上面的公式那么复杂，一般都是一个循环，里面进行自增或者自减操作。

第二种方法呢就是用单片机内部的定时器，STC89C52内部有3个定时器，这里只用到一个，先看看定时器SFR的结构。图片如下：

要用到4个寄存器，TCON，和TMOD，TH0，TL0。TCON的各个位包含了计时器T0和T1的开关和计时，尾数带1的表示和T1相关，尾数带0的表示和T0相关，TF位表示溢出位，就是计时器达到最大值，TF位就为1，TF位为1之后要么软件手动清零，或者时间中断自动硬件清零；TR呢表示计时器的运行控制，TR位置1则计时器运行，置0则停止运行。第二个寄存器TMOD，这个寄存器的值不能单位操作，主要功能是设置计时器的工作模式，
T1和T0分别代表单片机两个计数器
GATE:该位被置位时为门控位。仅当TR1被置位并且INT1脚为高，定时器开始计数。当该位被清零时，只要TR1被置位，定时器1马上开始计数。
C/T:该位为0的时候，用作定时器，该位为1的时候，用做计数器。

00 01 10 11
模式0 模式1 模式2 模式3模式1：16位的计数器。（TH0,TL0)
模式2：自动装载8位计数器。主要应用在串口波特率发生器。
模式0&模式3：几乎不用。
TCON和TMOD复位后都会自动变成0×00.

TH0和TL0呢分别代表计数器的高8位和低8位，加起来刚好16位，可以最大值是0~65535,总共65536个数，当TH0和TL0组成16位数等于65535时TF0就会被置1，也就是溢出，这种方法的计时公式是：12*X/晶振频率=y; X=65536- z; y代表计时器溢出一次的时间，z表示设置TH0和TL0组成的16位数的值，而X则代表从z到65536总共有多少个数，一般的晶振频率有：6MHz，11.059MHz,12MHz,20MHz, 令X取极值，将上述晶振频率代入式中，得出从计时开始到溢出最多能记录的时间分别为130ms，71.1ms，65.5ms，39.3ms，明显这些时间都比较短（相对1s），而且不规则，1s=1000ms=20*50ms=1000*1ms=40*25ms这种整数我们比较容易接受，也更容易计算，所以应该令y为50等整数，然后再去计算出z的值，让TH0为z的高八位，TL0为z的第八位。假设晶振频率是12MHz，让y=50ms,计算得出z=15536=0x3CB0,则将TH0设为0x3C,TL0设为0xB0，TR0设为1，TMOD设为0×01，则到了50ms之后TF0就会变为1，通过判断TF0溢出知道过了50ms，判断完了之后要软件（也就是代码）对TF0清零，溢出之后TH0和TL0都会被清零，所以再将TH0和TL0设成0x3C和0xB0，每次溢出都记录一次，记录二十次之后就是过了1秒啦！1秒的定时就是这么来！额，估计被我绕晕了吧·····这个表达可能是有点问题，想看原版的，去看金沙滩工作室的视频吧，我也是从那学的。

计时器的使用步骤总结如下：

一、设置TMOD

二、设置TH0和TL1（事先计算好值。）

三、设置TR0

最终代码如下：

#include <reg52.h>

typedef unsigned char uint8;
typedef unsigned int  uint16;

 sbit   D24 = P2^4;
 sbit   D25 = P2^5;
 sbit   U1 = P2^6;                 //U1锁存器的开关
 sbit   U2 = P2^7; 					//U2锁存器的开关
 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;			   //计时模式选01模式
    U2 = 1;
	P0 = 0xfe;
	U2 = 0;
    P0 = 0xff;

   D24 = 0;                //关闭8X8点阵LED
   D25 = 0;

    while(1)
	{
	 if(TF0==1)			  //每次计时是50ms,达到50ms后计时器0的溢出位位1，进行软件清零和计时器初始化.
	  {
	     counter++;
		 TF0=0;
		 TH0 = 0x3C;         //12MHZ的晶振算出来是从15536开始计时，十六进制就是 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;
		}

	  }

	}

 }