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数码管详细总结 一、数码管电路1、单个数码管2、多个数码管3、数码管与芯片的连接3.1 为什么要使用锁存器？3.2 锁存器的电路连接 二、数码管显示数字时芯片引脚的状态值三、数码管实现动态显示1、一个数码管从0到F动态显示2、多个数码管从0到F动态显示3、一个经典例子 一、数码管电路 1、单个数码管 一个数码管是由a、b、c、d、e、f、g、dp八个二极管组成，八个LED一端接在一起，另一端引脚引出来。二极管如果阳极连在一起，就是共阳极数码管，阴极连在一起，就是共阴极数码管。 如上图，是一个共阴极数码管，要使数码管显示不同的数字，只需点亮对应LED即可。如：数码管显示“0”，则a、b、c、d、e、f六个LED亮，g、dp这俩个LED灭，即可显示“0”。 2、多个数码管 上图所示的六个数码管，在使用时，需要程序选定使用哪几个数码管，这就是“位选”，选定数码管后再对选定的数码管进行操作，其操作与单个数码管的操作一致（接下来还会进一步详解），这就是“段选”。 3、数码管与芯片的连接 3.1 为什么要使用锁存器？ 二极管正常工作时需要5mA以上的电流，若数码管引脚和芯片引脚直接相连，芯片的I/O口无法输出这么大的电流，对于共阴极的数码管，可以在阳极处接上拉电阻，对于共阳极的数码管，可以在阴极处接下拉电阻，但是也使得“位选”需做另外的处理。 引入锁存器，利用其输出电流大的特点，有效的解决了LED工作电流问题，而且还可以利用锁存器进行“位选”、“段选”。 3.2 锁存器的电路连接 上图所示，连接俩块锁存器，U1控制段选，U2控制位选，锁存器我们在博客（一）中做过总结，现再回顾一下 根据电路图，OE始终接地，所以锁存器工作状态只有前三种，当LE软件置1时，锁存器的输入端D与输出端Q同高电平，同低电平，当LE软件置0时，锁存器输出为Q0。 由电路图可得，电路连接为： 单片机的芯片引脚P00—>P07分别接U1锁存器的D0——>D7,单片机的芯片引脚P00—>P07分别接U2锁存器的D0——>D7,也就是说U1、U2俩锁存器都与P0相连，所以在数码管工作状态下，俩个锁存器不能同时处于打开状态，即俩个锁存器的LE不能同时为高电平。锁存器U1的输出接数码管的LED阳极，锁存器U2的输出接数码管的WE，控制“数码管选择”。 锁存器U2控制位选，U2打开时，U1关闭，此时U2的输入和输出同高、同低电平。如下图，若使用数码管1，则只需D0置0，其他引脚置1，即芯片P00输出为0，P01——>P07输出为1，即P0寄存器的状态值为0xfe（上面低位，从下往上读） 锁存器U1控制段选，如刚刚位选了数码管1，则接下来段选是对数码管1的操作。此时关闭U2，打开U1，即U2的LE软件置0，U1的LE软件置1，而U2的LE与芯片的P27相连，U1的LE与芯片的P26相连（下图所示），所以只需使芯片的P27输出低电平来关闭U2锁存器，P26输出高电平来打开U1锁存器。 打开U1锁存器后，使数码管显示某个数字，我们在第一节中总结过了，比如显示一个数字“6”，需要a、c、d、e、f、g六个LED亮，所以锁存器输出01111101（共阴极数码管。输出1时点亮），即P0寄存器输出01111101，P0寄存器的状态值为0x7d。 第一个数码管显示数字“6”的程序如下： #include sbit dula=P2^6; sbit wela=P2^7; void main() { wela=1; P0=0xfe;//位选第一个数码管 wela=0; dula=1; P0=0x7d; dula=0; while(1); } 分析上面程序: 首先对连接U1、U2锁存器LE的芯片引脚P26与P27进行位操作，重命名为“dula”与“wela”，表示“段选”和“位选”。主函数里，先打开位选：wela=1，选择第一个数码管，则U2锁存器输入和输出均为11111110（从下往上），P0的输出也为11111110，即0xfe，位选结束后关闭位选：wela=0。 接下来打开段选：dula=1,对第一个数码管操作，显示数字“6”，U1锁存器输入输出均为01111101，即P0输出为01111101，即P0的状态值为0x7d。最后关闭段选。 注： 正因为锁存器U1与U2同时接在芯片的P0引脚上，所以俩个锁存器不能同时打开，否则芯片引脚P0输出的状态值会在U1和U2上同时发生响应，造成紊乱。 二、数码管显示数字时芯片引脚的状态值 显示数字“0”，abcdef亮，状态值00111111——>0x3f 显示数字“1”，bc亮，状态值00000110——>0x06 显示数字“2”，abdeg亮，状态值01011011——>0x5b 显示数字“3”，abcdg亮，状态值01001111——>0x4f 显示数字“4”，bcfg亮，状态值01100110——>0x66 显示数字“5”，acdfg亮，状态值01101101——>0x6d 显示数字“6”，acdefg亮，状态值01111101——>0x7d 显示数字“7”，abc亮，状态值00000111——>0x07 显示数字“8”，abcdefg亮，状态值01111111——>0x7f 显示数字“9”，abcdfg亮，状态值01101111——>0x6f 显示字母“A”，abcefg亮，状态值01110111——>0x77 显示字母“B”,cdefg亮，状态值01111100——>0x7c 显示字母“C”，adef亮，状态值00111001——>0x39 显示字母“D”，bcdeg亮，状态值01011110——>0x5e 显示字母“E”,adefg亮，状态值01111001——>0x79 显示字母“F”,aefg亮，状态值01110001——>0x71 在编写程序时将上述状态值放入数组中，通过数组来实现数码管的动态显示。 放在如下数组中： #define uchar unsigned char uchar code table[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71 } 在table数组名前加了code，表示编码的意思，单片机程序把不需要更改的东西通过code关键字定义为编码，单片机执行程序时，table只占用程序存储空间，可以理解为占用flash，而不占用RAM。 三、数码管实现动态显示 1、一个数码管从0到F动态显示 #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar code table[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71 }; uchar num; sbit dula=P2^6; sbit wela=P2^7; void delay_ms(uint ); void main() { wela=1; P0=0xfe; wela=0; while(1) { for(num=0;num { dula=1; P0=table[num]; dula=0; delay_ms(500); } } } void delay_ms(uint ms) { uint i,j; for(i=ms;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--); } 此时第一个数码管从0变化到F，之后停止不动。 若使数码管从0到F反复变化，只需在while（）语句里添加如下代码： if(num==16) num=0; 完整程序： #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar code table[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71 }; uchar num; sbit dula=P2^6; sbit wela=P2^7; void delay_ms(uint ); void main() { wela=1; P0=0xfe; wela=0; while(1) { for(num=0;num { dula=1; P0=table[num]; dula=0; delay_ms(500); }
//------------新加 if(num==16) num=0; //---------------- } } void delay_ms(uint ms) { uint i,j; for(i=ms;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--); } 2、多个数码管从0到F动态显示 与之前的一个数码管比较，多个数码管的动态显示只需改变位选时P0的输出，如六个数码管同时显示，则P0输出11000000，即0xc0 位选代码： wela=1; P0=0xc0; wela=0; 完整代码： //六个数码管从0到F循环动态显示 #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar code table[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71 }; uchar num; sbit dula=P2^6; sbit wela=P2^7; void delay_ms(uint ); void main() { wela=1; P0=0xc0; wela=0; while(1) { for(num=0;num { dula=1; P0=table[num]; dula=0; delay_ms(500); } if(num==16) num=0; } } void delay_ms(uint ms) { uint i,j; for(i=ms;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--); } 3、一个经典例子 题： 六个数码管，第一个数码管显示数字“1”，间隔1秒后再在第二个数码管上显示数字“2”，间隔1s后在第三个数码管上显示数字“3”，以此类推…在第六个数码管上显示数字“6” 分析： 六个数码管轮流显示，所以位选时依次选择数码管1、2…6，每次位选后，再段选输出需要显示的数字。 第一个数码管位选： wela=1; P0=0xfe;//第一个数码管 wela=0; 第一个数码管段选输出数字“1”： dula=1; P0=table[1]; dula=0; delay_ms(1000); 位选时P0的输出之前已经总结过了，再回忆一下，如下图，从左到右分别为数码管1、2、3、4…从下往上读，得到8位二进制码，变为16进制即可。 完整程序： #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar code table[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71 }; uchar num; sbit dula=P2^6; sbit wela=P2^7; void delay_ms(uint ); void main() { while(1) { wela=1; P0=0xfe;//第一个数码管 wela=0;
dula=1; P0=table[1]; dula=0; delay_ms(1000);
wela=1; P0=0xfd;//第二个数码管 wela=0;
dula=1; P0=table[2]; dula=0; delay_ms(1000);
wela=1; P0=0xfb;//第三个数码管 wela=0;
dula=1; P0=table[3]; dula=0; delay_ms(1000);
wela=1; P0=0xf7;//第四个数码管 wela=0;
dula=1; P0=table[4]; dula=0; delay_ms(1000);
wela=1; P0=0xef;//第五个数码管 wela=0;
dula=1; P0=table[5]; dula=0; delay_ms(1000);
wela=1; P0=0xdf;//第六个数码管 wela=0;
dula=1; P0=table[6]; dula=0; delay_ms(1000); } } void delay_ms(uint ms) { uint i,j; for(i=ms;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--); } abcdefg———>由低位到高位? ? ?例如：二进制1110 0000对应的gfedcba? ? ? 低电频（0）亮? ? ? ? ? ? ? 高电频（1）灭 ? Arduino Uno - 控制4位8段共阴极数码管 显示数字 2021/1/28 原理图 1位8段共阴极数码管 abcdefg. 分别是8段引脚 图1图2图3 4位8段共阴极数码管 abcdefg. 分别是8段引脚 1 2 3 4是对应哪一位数码管 图1图2图3 代码 //1位8段共阴数码管引脚图 //g f cc a b //e d cc c dp //4位8段共阴数码管引脚图 //1 a f 2 3 b //e d dp c g 4 //abcdefg. 分别是8段引脚 int a = 1; int b = 2; int c = 3; int d = 5; int e = 6; int f = 7; int g = 8; int dp = 13; //“1 2 3 4”是对应哪一位数码管 int d1 = 9; int d2 = 10; int d3 = 11; int d4 = 12; void setup() { // put your setup code here, to run once: pinMode(a, OUTPUT); pinMode(b, OUTPUT); pinMode(c, OUTPUT); pinMode(d, OUTPUT); pinMode(e, OUTPUT); pinMode(f, OUTPUT); pinMode(g, OUTPUT); pinMode(dp, OUTPUT); pinMode(d1, OUTPUT); pinMode(d2, OUTPUT); pinMode(d3, OUTPUT); pinMode(d4, OUTPUT); } int number = 0; void loop() { int cc = 0; while(cc { Display(1, number % 10000 / 1000); Display(2, number % 1000 / 100); Display(3, number % 100 / 10); Display(4, number % 10 / 1); cc++; } number++; }
//x为坐标 Number为数字 void Display(unsigned char x, unsigned char Number) { SetPosition(x); SetNumber(Number); delay(1); Clear(); } //1-2-3-4哪个位置数码管 void SetPosition(unsigned char n) { switch(n) { case 1: digitalWrite(d1, LOW); digitalWrite(d2, HIGH); digitalWrite(d3, HIGH); digitalWrite(d4, HIGH); break; case 2: digitalWrite(d1, HIGH); digitalWrite(d2, LOW); digitalWrite(d3, HIGH); digitalWrite(d4, HIGH); break; case 3: digitalWrite(d1, HIGH); digitalWrite(d2, HIGH); digitalWrite(d3, LOW); digitalWrite(d4, HIGH); break; case 4: digitalWrite(d1, HIGH); digitalWrite(d2, HIGH); digitalWrite(d3, HIGH); digitalWrite(d4, LOW); break; default: digitalWrite(d1, HIGH); digitalWrite(d2, HIGH); digitalWrite(d3, HIGH); digitalWrite(d4, HIGH); break; } } //选数 void SetNumber(unsigned char n) { switch(n) { case 0: Num_0(); break; case 1: Num_1(); break; case 2: Num_2(); break; case 3: Num_3(); break; case 4: Num_4(); break; case 5: Num_5(); break; case 6: Num_6(); break; case 7: Num_7(); break; case 8: Num_8(); break; case 9: Num_9(); break; default: Clear(); break; } } //清屏 void Clear() { digitalWrite(a, LOW); digitalWrite(b, LOW); digitalWrite(c, LOW); digitalWrite(d, LOW); digitalWrite(e, LOW); digitalWrite(f, LOW); digitalWrite(g, LOW); digitalWrite(dp, LOW); } void Num_0() { digitalWrite(a, HIGH); digitalWrite(b, HIGH); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, HIGH); digitalWrite(e, HIGH); digitalWrite(f, HIGH); digitalWrite(g, LOW); digitalWrite(dp, LOW); } void Num_1() { digitalWrite(a, LOW); digitalWrite(b, HIGH); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, LOW); digitalWrite(e, LOW); digitalWrite(f, LOW); digitalWrite(g, LOW); digitalWrite(dp, LOW); } void Num_2() { digitalWrite(a, HIGH); digitalWrite(b, HIGH); digitalWrite(c, LOW); digitalWrite(d, HIGH); digitalWrite(e, HIGH); digitalWrite(f, LOW); digitalWrite(g, HIGH); digitalWrite(dp, LOW); } void Num_3() { digitalWrite(a, HIGH); digitalWrite(b, HIGH); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, HIGH); digitalWrite(e, LOW); digitalWrite(f, LOW); digitalWrite(g, HIGH); digitalWrite(dp, LOW); } void Num_4() { digitalWrite(a, LOW); digitalWrite(b, HIGH); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, LOW); digitalWrite(e, LOW); digitalWrite(f, HIGH); digitalWrite(g, HIGH); digitalWrite(dp, LOW); } void Num_5() { digitalWrite(a, HIGH); digitalWrite(b, LOW); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, HIGH); digitalWrite(e, LOW); digitalWrite(f, HIGH); digitalWrite(g, HIGH); digitalWrite(dp, LOW); } void Num_6() { digitalWrite(a, HIGH); digitalWrite(b, LOW); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, HIGH); digitalWrite(e, HIGH); digitalWrite(f, HIGH); digitalWrite(g, HIGH); digitalWrite(dp, LOW); } void Num_7() { digitalWrite(a, HIGH); digitalWrite(b, HIGH); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, LOW); digitalWrite(e, LOW); digitalWrite(f, LOW); digitalWrite(g, LOW); digitalWrite(dp, LOW); } void Num_8() { digitalWrite(a, HIGH); digitalWrite(b, HIGH); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, HIGH); digitalWrite(e, HIGH); digitalWrite(f, HIGH); digitalWrite(g, HIGH); digitalWrite(dp, LOW); } void Num_9() { digitalWrite(a, HIGH); digitalWrite(b, HIGH); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, HIGH); digitalWrite(e, LOW); digitalWrite(f, HIGH); digitalWrite(g, HIGH); digitalWrite(dp, LOW); } 效果图 代码烧录到板子上，程序运行后，数字会从0000显示累加1，0001，0002，···，9999这样 |
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