51单片机基础实验----数码显示实验

实验任务

学会数码管的显示原理及编程。

相关常识说明：

用单片机进行数码显示应具有显示器件；应用最广泛的是7段数码管。习惯上说是7段，实际含小数点是8段；下面我们称其为段数码管。
 



                 图1

段数码管的段排列和内结构见下图：

段排列



                 图2 内部接线图

段数码管从内部接线上分共阳和共阴两种；上图左为共阴，右为共阳。在电路设计时应根据情况决定采用共阳或共阴，其基本原则是：若单片机io口直接驱动数码管个段，最好采用共阳数码管，因为51单片机io口输出高电平时输出的电流很小，数码管不会太亮；若数码管是通过驱动芯片与单片机相连的，就要看驱动芯片对数码管极性的要求啦。

电路原理图：（单片机没画出）



                     图3 
                
这里的数码管直接用单片机p0口驱动，v2、v3是各数码管公共阳极的控制三极管，r3~r5和r13~r16是数码管个段LED的限流电阻。当A、B、C、D、E、F、G、DP 端接低电平，p2.0也为地电平时，L9 数码管各段全部点亮；若p2.0=1，p2.1=0则LED10各段全部点亮。

下面我们来写一段程序，让一位数码管显示数字

star: mov dptr,#numtab ;指定查表启始地址
      mov a,#3         ;显示3，你可以改变该数显示
      MOVC A,@A+DPTR
      mov p0,a
      clr p2.0         ;开个位显示
      ljmp $

;段数码管各划的数字排列表
numtab: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h ;显示内容的对应代码
           ;0    1     2   3    4   5   6   7    8   9  ;显示内容
        db 88h,83h,0c6h,0a1h,86h,8eh
         ;  a   b   c    d    e   f

      end

在前一节讲过，数码管各段加的电平不同，会显示不同的图形；那么，要想数码管显示“1”，就必须使数码管“B”“C”段点亮，其他段熄灭；由于共阳数码管是0电平点亮段，高电平熄灭段。即：
“DP G F E D C B A” 也就是说，将数码管从 DP--A 各段按顺序排列，其高低电平应呈现二进制“11111001”状态,换算成十六进制就是“F9H”；显然，你想显示的所有数字和字符，都必须这样一一对应的转换成十六进制数据。其他数字字符的hex代码见程序的 numtab 表。

遗憾的是，这些hex代码是没有规律可寻的，我们只有先将所希望显示的数字字符的hex代码制成表格，在需要显示某个数字字符时进行表格查询，查询到对应代码后再将代码送数码管显示，这样，我们希望显示并能理解的数字字符就显示了出来。

本实验程序在开始就将显示代码表的基地址赋给dptr，第二句是准备查找数字“3”的段代码，也就是准备让数码管显示“3”。“MOVC A,@A+DPTR”是将累加器acc中当前的数据加上dptr的数据，作为查表地址，并将这个地址中的数据传送到累加器acc覆盖原数据。acc中现在的数据就是“3”的段代码数据。

第4句是将“3”的段代码数据送p0驱动数码管显示；第5句是打开LED9的公共阳极；第6句是跳转到当前行，也就是说程序一直在本行循环。

改变第二句 #号后面的数，将更改显示内容。但#号后的数不能大于15，因numtab表中不包括“0”只有15格可查的数据！

通过前面的学习，大家对数码管的显示原理已很清楚，下面这段程序请大家自行分析：

a_bit equ 20h         ;个位数存放处
b_bit equ 21h         ;十位数存放处
temp equ 22h          ;计数器寄存器

star:   mov temp,#0   ;初始化计数器
stlop:  acall display
        inc temp
        mov a,temp
        cjne a,#100,next ;=100重来
        mov temp,#0
next:   ljmp stlop

;显示子程序
display: mov a,temp  ;将temp中的十六进制数转换成10进制 
         mov b,#10   ;10进制/10=10进制
         div ab
         mov b_bit,a ;十位在a
         mov a_bit,b ;个位在b

         mov dptr,#numtab ;指定查表启始地址
         mov r0,#4 
dpl1:    mov r1,#250 ;显示1000次
dplop:   mov a,a_bit ;取个位数
         MOVC A,@A+DPTR ;查个位数的7段代码
         mov p0,a ;送出个位的7段代码
         clr p2.0 ;开个位显示
         acall d1ms ;显示1ms
         setb p2.0
         mov a,b_bit ;取十位数
         MOVC A,@A+DPTR ;查十位数的7段代码
         mov p0,a ;送出十位的7段代码
         clr p2.1 ;开十位显示
         acall d1ms ;显示1ms
         setb p2.1
         djnz r1,dplop ;100次没完循环
         djnz r0,dpl1 ;4个100次没完循环
         ret
;1MS延时(按12MHZ算)
;====================================================
D1MS: MOV R7,#80 
      DJNZ R7,$
      RET

;7段数码管各划的数字排列表
numtab: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h
        ;0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
        db 88h,83h,0c6h,0a1h,86h,8eh
        ;a b c d e f
       end

关于数码管的静态显示及动态显示原理，我们在后面会单独的实验讲解。这里只是给大家一个基础的认识。

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