基于单片机实现的两位数码管显示设计

基于单片机实现的两位数码管显示设计内容摘要：

工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种 IC 卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机，摄像机，全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。 更不用说自动化控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。 因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的工程师、科学家。 单片机广泛应用于仪表仪器、家 用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理以及过程控制等领域。 单片机是器件级的计算机系统，它可以嵌入任何对象体系中，实现智能化控制。 小到微型仪器，如手表、助听器。 若将经典电子系统当作一个僵死的电子系统，那么智能化的现代电子系统则是一个具有 “生命 ”的电子系统。 单片机应用系统的硬件结构给予电子系统 “身躯 ”，单片机应用系统的应用程序赋予其“生命 ”。 例如，在设计智能化仪器显示器的显示功能时，可在开机时显示系统自检结果，未进入工作时显示各种待机状态，仪器运行时显示运行过程，工作结束后可显示当前结果、自检结果、原 始数据、各种处理报表等。 在无人值守时，可给定各种自动运行功能。 2 静态设计 两位数码管的静态显示，是将两个数码管的共阳极接连在一起并接 +5V，每位的段码线 ag，分别于单片机的一个 P 口相连，之所以称为静态显示，是因为各个 LED的显示字符一经确定，相应的段码将维持输出不变，知道送入另一个字符的段码为止。 正因为如此，静态显示器的亮度都比较高。 静态显示的程序设计，是将一个两位数的个位与十位分开，并且用查表指令，输出对应位的表格代码。 动态显示 两位数码管的动态显示，是将两个数码管相应的段 码线并联接在一起，有一个I/O 口控制形成段码线的多路复用，而两位数码管的共阳极分别由相应的 I/O 口线控制，形成各位的分时选通。 若要各位数码管能够同时显示出与本位相应的显示字符，就必须采用动态显示方式，即在某一时刻，即让某一位的位选线处于选通状态，而且其他各位的位选线处于关闭状态，同时段码线输出相应位要显示的字符的段码，这样在同一时刻，两个数码管只有选通的哪一位显示出字符，而另一个 是熄灭的，同样，在下一时刻，只让第二个的位选线处于选通状态，而其他的位选线处于关闭状态，如此循环下去，就可以使各位显示出将要显示的 字符，虽然这些字符是在不同时刻出现的，而在同一时刻，只有一位显示，其他各位熄灭，但由于 LED 显示器的余晖和人眼的视觉暂留作用，只要每位显示间隔足够短吗、就可以造成两位同时亮的假象，达到同时显示的效果。 动态显示器件少，亮度弱。 设计基本与静态设计相同，不同之处是在多了片选信号。 在程序设计中在每次要输出字符时，都要使相应的位置位，另一位要复位，确保每次只有一个数码管亮。 硬件电路设计方案 如图 （ 1） 所示，我组成员将整个硬件电路的设计划分为三个模块：单片机主控制电路、数据显示电路、电源电路。 其中，单片机控制电路又分为时钟电路和复位电路，单片机采用 AT89C52；数据显示电路用的是两个一位数码管显示以及两个三极管905若干阻值的电阻组成；电源电路 由桥堆 2W 滤波电容 、 三端稳压器 TA7805三部分组成。 3 图 （ 1） 硬件整体布局 3. 方案 实施 方案论证 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，从而显示我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态显示和动态显示 两类。 动态显示驱动：数码管的动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所数码管的 8 个显示笔画 ”a,b,c,d,e,f,g,dp”的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极 COM 端增加位选通控制电路，位选通有各自独立的 I/O 线控制，当单片机输出字型码时，所有数码管都接受到相同的字型码，但究竟是哪个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通 COM 端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮，通过分时轮流控制各个数码管的 COM，就使 各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。 在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为 12ms，由于他、人的视觉暂留现象看、及发光二极管的余辉效应，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，给人的印象就使一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的 I/O 端口，而且功能更低。 静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动，静态驱动是指每个数码管的每一个段码都有一个单片机的 I/O 端口进行驱动，静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用 I/O 端口多。 因为设计要求和器 件的限制，我们的课程设计采用的是数码管的动态显示。 设计内容 硬件设计： 电源电路；时钟电路；复位电路；驱动电路；显示电路。 软件设计：主程序，延时程序， 4 硬件设计 电源电路：主要有桥堆 2w10 和三端稳压器 7805 构成，将有变压器降压后的交流电压转化为 5v 的直流电压。 电路图如图（ 2）所示。 T1 是变压器，得到一定值得交流电压。 D1Vin VoutGNDVR1C4R10D1LED0GNDT1Trans EqVCC 图（ 2）电源电路 复位电路 ：复位电路是通过复位引脚 RST 通过一个施密特触发器与复位电路。