4位七段数码管循环显示
课程报告
课程新型单片机实践题目4位7段数码管二级学院
班级
姓名
学号
指导教师
设计时间
常州工学院《新型单片机》设计任务书
学院：专业：班级：
学生
姓名
指导老师职称
课题姓名4位数七段LED数码管
课题工作内容1、设计内容：硬件电路的设计、软件电路的设计
2、总体方案的选择、讨论确定。软件流程图的设计，硬件电路各部分的设计，程序的软调试、整机的调试。
3、撰写设计报告
4、答辩考核
指标要求1、采用MCS-51单片机作为微处理器。
2、数码管模块闪烁“0028”3次，再闪烁“3105”3次，如次循环不停。。
3、在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足、稳定、清晰无串扰。
进程安排第一周:设计程序第二周:做实物图第三周:做实验报告
主要参考文献[1]张靖武，周灵彬．《单片机系统的PROTEUS设计与仿真》．北京：电子工业出版社.2011,2
[2]张义和，王敏男.《例说51单片机》.人民邮电出版社.2011,1
[3]何立民. 单片机高级教程.第1版．北京：北京航空航天大学出版社，2001
[4] AT89C51 DATA SHEEP Philips Semiconductors 1999.dec
地点院A613 起止日期2011-11-23~2011-12-14
绪论
当今世界，电子技术迅猛发展，点阵式显示器件作为现代信息显示的重要媒体，在金融证券、体育、机场、交通、商业、广告宣传、邮电电信、指挥调度、国防军事等许多领域中得到了广泛应用。因此点阵式显示器件的研制、生产也的到了迅速的发展，并逐步形成产业，成为光电子行业的新兴产业领域。目前，点阵式显示器件具体包括LED显示模块和LCD显示模块等。现在发展的LCD比较先进，LCD的优点较为明显，他体积小，容易控制，功能强，价格适宜，能够适应显示器的发展方向，因而在通信、家电、大屏幕投影等领域得到了越来越广泛的应用；随着社会经济的迅猛发展，工业生产逐渐实现了自动化，其中，设备的工作状态和生产过程状态的显示与监控起到了非常重要的作用，对于那些需要显示的信息量不是很大，分辨率不是很高，又需要制造成本相对比较低的场合，使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的，他可以显示字符、数字、汉字和简单图形，可以根据需要使用不同字号、字型，显示亮度较高，并且对环境条件要求比较低。LED显示又可以分为单色显示和双色显示，可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合，并用单片机控制实现各种文字或图形的变化，达到宣传和提示的目的。据不完全统计，1991年，全国LED显示屏的产值还不到亿元人民币，而在1993年，仅蓝通公司一家企业的显示屏产值即达1亿多人民币。
由于LED电子显示屏具有所显内容信息量大,外形美观大方,操作使用方便灵活.适用于火车,汽车站,码头,金融证券市场,文化中心,信息中心体育设施等
公共场所.该项目广泛涉及了计算机及电子技术中的电源技术,单片机技术,数据通讯技术,显示技术,存储技术,系统软件技术,接口及驱动等技术.我国经济发展迅猛,对信息传播有越来越高的要求.可以相信,LED电子显示屏以其色彩鲜亮夺目,大的显示信息量,寿命长,耗电量小,重量轻,空间尺寸小,稳定性高,易于操作,安装和维护等特点,将在社会经济发展中扮演越来越重要的角色。
第一章课题简介
1.1课程设计目的
进一步理解和消化书本知识，运用所学知识和技能进行简单的设计。
通过课程设计提高应用能力，分析问题和解决问题的能力。
培养查阅资料的习惯，训练和提高自学能力，独立思考的能力。
1.2课程设计要求
掌握在51单片机中的I/O接口运用，最小系统实现电路的正常运转，复位电路实现消抖。
掌握模拟交通灯控制的实现方式及C语言的有效运用。
从课程设计的目的出发，通过设计工作的各个环节，达到以下要求：能够正确理解课程设计的题目和意义，全面思考问题。
运用科学合理的方法，认真按时完成。
本系统采用单片机AT89C51为数码管显示屏的控制核心，如图所示1-1，由P1的高4位将所要显示的数字（BCD码）输出到7447，经7447译码后，驱动4位数字的七段LED数码管模块；而由P1低4位将扫描信号分送到七段LED数码管模块的4个公共端，使这个七段LED数码管模块闪烁“0028”3次，再闪烁“3105”3次，如次循环不停。本系统具有硬件少，结构简单，容易实现，性能稳定可靠，成本低等特点。
1.3功能
1.选择AT89C51单片机（晶振频率为f=12MHZ）作为整个系统的核心器件，对整个系统进行总体控制，发送并时时处理系统信息。
2.通过编程显示数字：“0、0、2、8”“3、1、5、0”。
3.七段LED数码管模块闪烁“0028”3次，再闪烁“3105”3次
驱动电路采共阴型高态扫描、高态显示信号的驱动电路
本文设计行、列驱动电路，运用单片机的智能化，系统的将每个功能电路模块连接在一起，总体结构设计如下图1-1所示：
图1-1
1.4设计步骤
1.布置课题、复印资料、提出要求
2.列元件C 清单、备齐元件
3.学习PROTEUS 软件，PROTEUS 中硬件设计
4.程序设计调试、PROTEUS 软硬件调试
5.硬件电路焊接
6.单片机芯片烧录、硬件调试
7.硬件调试、PROTEUS 调试验收
8.系统整改、撰写课设报告
9.提交报告、设计验收
第二章 系统硬件电路设计
2.1晶振电路
晶振是为电路提供频率基准的元器件，通常分成有源晶振和无源晶振两个大类，无源晶振需要芯片内部有振荡器，并且晶振的信号电压根据起振电路而定，
4位7段数码管
74ls47
单片机
PC 上位机
允许不同的电压，但无源晶振通常信号质量和精度较差，需要精确匹配外围电路（电感、电容、电阻等），如需更换晶振时要同时更换外围的电路。有源晶振不需要芯片的内部振荡器，可以提供高精度的频率基准，信号质量也较无源晶振要好。如图2-1为晶振电路。
图 2-1 晶振电路图
2.2复位电路
为确保微机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的一部分，复位电路的第一功能是上电复位。一般微机电路正常工作需要供电电源为5V±5%，即4.75～5.25V。由于微机电路是时序数字电路，它需要稳定的时钟信号，因此在电源上电时，只有当VCC超过4.75V低于5.25V以及晶体振荡器稳定工作时，复位信号才被撤除，微机电路开始正常工作。如图2-2为复位电路图。
图2-2 复位电路图
2.3各种应用软件及芯片的简介
单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程序要变为CPU可以执行的机器码有两种方法，一种是手工汇编，另一种是机器汇编，目前已极少使用手工汇编的方法了。机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码，用于MCS-51单片机的汇编软件有早期的A51，随着单片机开发技术的不断发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也在不断发展，Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件，这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。运行Keil软件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空闲的硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。掌握这一软件的使用对于使用51系列单片机的爱好者来说是十分必要的，如果使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选（目前在国内你只能买到该软件、而你买的仿真机也很可能只支持该软件），即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。
2.3.1 LED灯的介绍
该灯使用5V电源供电,220V交流电经C1降压电容降压后经全桥整流再通过C2滤波后经限流电阻R3给串联的38颗LED提供恒流电源.LED的额定电流20mA,但是我们在制作节能灯的时候要考虑很多方面的因素对LED的影响,包括光衰和发热的问题,我们在做这种灯的时候因为LED的安装密度比较高,热量不容易散出,LED的温度对光衰和寿命影响很大,如果散热不好很容易产生光衰,因为LED 的特性是温度升高电流就会增大,所以一般在做大功率照明时散热的问题是最重要的,将影响到LED的稳定性,小功率一般都采取自散热方式,所以在电路设计时电流不宜过大.所以一定要有个保护电阻,电容C1还得有一个卸放电阻，限流电阻防止电压升高和温度升高LED的电流增大,C2是滤波电容,实际在LED电路中可以不用滤波电路,C2是用来防止开灯时的冲击电流对LED的损害,开灯的瞬间因为C1的存在会有一个很大的充电电流,该电流流过LED将会对LED产生损伤,有了C2的介入,开灯的充电电流完全被C2吸收起到了开灯防冲击保护.该电路是小功率灯杯最实用的电路,占用体积小可以方便的装在空间较小的灯杯里,现在
被灯杯产品广泛的采用.优点:恒流源,电源功耗小,体积小,经济实用.
2.3.2 74ls47介绍
7447为四线-七段译码器，可以用来驱动七段共阳极数码管，当LT，RBI，BI，端接高电平时，从DCBA端输入BCD码时，从abcdefg端输出相应的数码管显示码。
共阳七段数码管真值表
A B C D E F G 显示字符
0 0 0 0 0 0 1 0
1 0 0 1 1 1 1 1
0 0 1 0 0 1 0 2
0 0 0 0 1 1 0 3
1 0 0 1 1 0 0 4
0 1 0 0 1 0 0 5
1 1 0 0 0 0 0 6
0 1 1 1 1 1 7
0 0 0 0 0 0 0 8
0 0 0 1 1 0 0 9
结合四线-七段译码器7447可以现实0到9个数字
2.3.3 keil软件
Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选，即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。
Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。下面详细介绍Keil C51开发系统各部分功能和使用。
Keil C51单片机软件开发系统的整体结构
C51工具包的整体结构，uVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及C51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。
使用独立的Keil仿真器时，注意事项
* 仿真器标配11.0592MHz的晶振，但用户可以在仿真器上的晶振插孔中换插其他频率的晶振。
* 仿真器上的复位按钮只复位仿真芯片，不复位目标系统。
* 仿真芯片的31脚（/EA）已接至高电平，所以仿真时只能使用片内ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插针中的31脚并不与仿真芯片的31脚相连，故该仿真器仍可插入到扩展有外部ROM（其CPU的/EA引脚接至低电平）的目标系统中使用。
2.3.4 proteus仿真简介
Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器
件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
在PROTEUS绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，
可在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。
PROTEUS 是单片机课堂教学的先进助手。
PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实际运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。
它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。
课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。由于PROTEUS提供了实验室无法相比的大量的元器件库，提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表，因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台
随着科技的发展，“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。它具有设计灵活，结果、过程的统一的特点。可使设计时间大为缩短、耗资大为减少，也可降低工程制造的风险。相信在单片机开发应用中PROTEUS 也能茯得愈来愈广泛的应用。
使用Proteus 软件进行单片机系统仿真设计，是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用，有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力；在单片机课程设计和全国大学生电子设计竞赛中，我们使用 Proteus 开发环境对学生进行培训，在不需要硬件投入的条件下，学生普遍反映，对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受，更容易提高。实践证明，在使用Proteus 进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作，能极大提高单片机系统设计效率。因此，Proteus 有较高的推广利用价值。
第三章 系统软件电路的设计
3.1主程序设计
在程序设计上，采用技术循环的方式，首先左移9次，再右移7次，如此循环不停。左移可采用“LED<<1;”指令，右移可采用“LED>>1;”指令。对于计数循环方式可采用for 语句达到目的。图3-1为主程序流程图。
开始
声明变量与函数
3次扫描？
第1组数字 Scanner 函数
全灭 延迟0.48
3次扫描？
第2次数字 Scanner 函数
全灭 延迟0.48
yes yes no
no
主程序
scanner
声明变量
扫描初始值
读取数组数据数据处理 输出
延迟4ms 下一个扫描码 4次扫描？
30次？
返回
yes yes
no
no
程序设计：
/* ch05-4-1.c -7447解码之4位数七节显示器实验,P1.3~0为扫描信号,P1.7~4接7447 */
//==声明区=================================
#include
#define SCANP P0 // 定义扫瞄信号由P1输出
char code disp[2][4]={ {2,0,0,8}, // 显示资料(第0组)
{0,3,1,5}}; // 显示资料(第1组)
void delay1ms(int); // 声明延迟函数
void scanner(char); // 扫瞄函数
//==主程序=================================
main() // 主程序开始
{ char i,j; // 声明变数i,j
while(1) // 无穷循环,程序一直跑
{ for(i=0;i<2;i++) // 显示第0,1列字组,for循环(字组i)开始for(j=0;j<3;j++) // 闪烁三次
{ scanner(i); // 扫瞄第i列字组
SCANP=0xff; // 全灭
delay1ms(480); // 延迟480 1m=0.48s
}
} // while循环结束
} // 主程序结束
//==子程序====================================
/* 延迟函数,延迟约x 1ms */
void delay1ms(int x) // 延迟函数开始
{ int i,j; // 声明整数变数i,j
for (i=0;i for (j=0;j<120;j++); // 计数120次，延迟1ms } // 延迟函数结束 /* 扫瞄字组函数,显示第x组数字 */ void scanner(char x) // 扫瞄字组函数开始 { char i,j,BCD,scan; // 声明变数 for (i=0;i<30;i++) // 扫瞄30次i循环 { scan=0xf7; // 扫瞄信号初值1111 0111 for (j=0;j<4;j++) // 扫瞄4个数字j循环 { BCD=disp[x][j]; // 读取第x组第j个数字之BCD码SCANP=(BCD<<4)|(scan&0x0f); // 输出BCD码(高4位元)与扫瞄信号(低4位元) delay1ms(4); // 延迟4ms scan>>=1; // 产生下个扫瞄信号 } // 结束扫瞄4个数字j循环 } // 结束扫瞄30次i循环 } // scanner函数结束 第四章、调试及性能分析 4.1 kieil软件调试 软件调试主要是利用计算机仿真针对程序中可能存在的错误进行检测，直到得到正确的显示结果。按照程序流程图在KEIL C51软件中编写好程序，在此软件中检测编写好的程序是否有误语法错误。此次软件调试参考前面的子程序，选择动态显示程序和延时程序进行调试，并观察其结果。 图4-1程序调试截图 4.2 Proteus 仿真 使用Proteus 软件进行单片机系统仿真设计，图4-2为Proteus仿真截图 图4-2 Protues仿真截图 4.3 事物制作和性能调试 此次系统设计结果较好，LED数码管能很好的显示信息。电路简单，成本较低，且较容易扩展。购买元件器件见附录1），总电路图见附录2），总程序见附录3）实物图见附录4） 总结 通过此次论文设计，让我学到了许多知道的和不知道的，都有提高，在单片机的选择、显示屏的组合还有各种器件的选用有了一个明确的认识，程序设计上清晰地思路，理论在实践方面的运用能力有巨大的提高。在实践以前，由于对单片机有一定的兴趣,我通过课外学习已经接触了很多概念以及设计方式，但不专业。但是通过这次深层次的学习、设计我有了一定的实践经验和理论基础，也让我可以进行更深的研究学习，在设计思路上，通过查阅资料了解了许多方法，认识到形式的多样性，模仿优秀作品是每个设计师必走之路，但是做设计必须要有自己的思想，人也要有自己的鲜明个性，久了就成了自己的风格，风格的养成与一个人的艺术素养和个人修养有直接关系。 要拓展自己的知识面，使自己的知识系统化知识需要接触社会的方方面面，光有书本知识是远远不够的。要求自己在以后的学习中多想，多读，多学。要求自己的写作水平一定要过硬。经验的提高，让我今后在设计时更加方便、快捷，也为毕业后的就业提供了保障。 参考文献 [1]张靖武，周灵彬．《单片机系统的PROTEUS设计与仿真》．电子工业出版社. [2]夏继强. 单片机实验与实践教程. 北京：北京航空航天大学出版社, 2001. [3]何立民．从Cygnal 80C51F看8位单片机发展之路．单片机与嵌入式系统应用，2002年，第5期：P5~8. [4]何立民. 单片机高级教程.第1版．北京：北京航空航天大学出版社，2001. [5] AT89C51 DATA SHEEP Philips Semiconductors 1999.dec. [6]Yang. Y., Yi. J., Woo, Y.Y., and Kim. B.:‘Optimum design for linearityand efficiency of microwave Doherty amplifier using a new loadmatching technique’, Microw. J., 2001, 44, (12), pp. 20–36. [7] 吴金戌，沈庆阳，郭庭吉．《8051单片机实践与应用》．清华大学出版社. [8] 李群芳，肖看．《单片机原理、接口及应用》．北京：清华大学出版社. 附录 1 硬件电路元器件（见表） 数量名称代号规格或型 号 单片机U1 STL89S5 1 1 按钮SB 轻触型 1 电阻R12 100R\1/8 1 W 电容C1,C2 22pF 2 译码器U1 7447 1 晶振 B 12MHZ 1 三极管Q0,Q1,Q2 9013 4 ,Q3 电阻R1，R2， 1K,\1/8W 4 R3,R4 七段数码 L1-L4 四联 1 管 单片机电 Vcc +5V 1 源 电阻R5，R6， 110 ohm 7 R7，R8， R9，R10， R11 电容C3 10uf 1 2总原理图 3 实物图 单只数码管循环显示0-9 报告 设计题目：单只数码管循环显示0～9 设计要求：单片机控制1只数码管，循环显示0～9 需求分析：本设计要求单只数码管循环显示0～9，这里采用的是共阴极数码管。 让数码管显示数字的步骤为： 1）使数码管的公共端接地(共阴极）上。 2）将显示码送到单片机的P0口，向数码管的各个段输出不同的电平，使单个数码管循环显示0-9这10个数字。 复位电路： 在上电或复位过程中，控制 CPU的复位状态：这段时间内 让CPU保持复位状态，而不是 一上电或刚复位完毕就工作， 防止CPU发出错误的指令、执 行错误操作，也可以提高电磁 兼容性能。 无论用户使用哪种类型的单片 机,总要涉及到单片机复位电 路的设计。而单片机复位电路 设计的好坏,直接影响到整个 系统工作的可靠性。许多用户 在设计完单片机系统,并在实 验室调试成功后,在现场却出 现了“死机”、“程序走飞”等 现象,这主要是单片机的复位 电路设计不可靠引起的。 基本的复位方式 单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。 设计原理： 一、数码管显示原理 我们最常用的是七段式和八段式LED数码管，八段比七段多了一个小数点，其他的基本相同。所谓的八段就是指数码管里有八个小LED发光二极管，通过控制不同的LED的亮灭来显示出不同的字形。数码管又分为共阴极和共阳极两种类型，其实共阴极就是将八个LED的阴极连在一起，让其接地，这样给任何一个LED的另一端高电平，它便能点亮。而共阳极就是将八个LED的阳极连在一起。其原理图如下。 八位七段数码管动态显示电路的设计 一七段显示器介绍 七段显示器，在许多产品或场合上经常可见。其内部结构是由八个发光二极管所组成，为七个笔画与一个小数点，依顺时针方向为A、B、C、D、E、F、G与DP等八组发光二极管之排列，可用以显示0～9数字及英文数A、b、C、d、E、F。目前常用的七段显示器通常附有小数点，如此使其得以显示阿拉伯数之小数点部份。七段显示器的脚位和线路图如下图4.1所示( 其第一支接脚位于俯视图之左上角)。 图4.1、七段显示器俯视图 由于发光二极管只有在顺向偏压的时候才会发光。因此，七段显示器依其结构不同的应用需求，区分为低电位动作与高电位动作的两种型态的组件，另一种常见的说法则是共阳极( 低电位动作)与共阴极( 高电位动作)七段显示器，如下图4.2所示。 ( 共阳极) ( 共阴极) 图4.2、共阳极(低电位动作)与共阴极(高电位动作) 要如何使七段显示器发光呢？对于共阴极规格的七段显示器来说，必须使用“ Sink Current ”方式，亦即是共同接脚COM为VCC，并由Cyclone II FPGA使接脚成为高电位，进而使外部电源将流经七段显示器，再流入Cyclone II FPGA的一种方式本实验平台之七段显示器模块接线图如下图4.5所示。此平台配置了八组共阳极之七段显示器，亦即是每一组七段显示器之COM接脚，均接连至VCC电源。而每一段发光二极管，其脚位亦均与Cyclone II FPGA接连。四位一体的七段数码管在单个静态数码管的基础上加入了用于选择哪一位数码管的位选信号端口。八个数码管的a、b、c、d、e、f、g、h、dp都连在了一起，8个数码管分别由各自的位选信号来控制，被选通的数码管显示数据，其余关闭。 图4.5、七段显示器模块接线图 七段显示器之常见应用如下 ?可作为与数值显示相关之设计。 ?电子时钟应用显示 ?倒数定时器 ?秒表 ?计数器、定时器 ?算数运算之数值显示器 目录 1. 设计目的与要求..................................................... - 1 - 1.1 设计目的...................................................... - 1 - 1.2 设计环境...................................................... - 1 - 1.3 设计要求...................................................... - 1 - 2. 设计的方案与基本原理............................................... - 2 - 2.1 6 位 8 段数码管工作原理....................................... - 2 - 2.2 实验箱上 SPCE061A控制 6 位 8 段数码管的显示................... - 3 - 2.3 动态显示原理.................................................. - 4 - 2.4 unSP IDE2.0.0 简介............................................ - 6 - 2.5 系统硬件连接.................................................. - 7 - 3. 程序设计........................................................... - 8 - 3.1主程序......................................................... - 8 - 3.2 中断服务程序.................................................. - 9 - 4.调试............................................................... - 12 - 4.1 实验步骤..................................................... - 12 - 4.2 调试结果..................................................... - 12 - 5.总结............................................................... - 14 - 6.参考资料........................................................... - 15 - 附录设计程序汇总.................................................... - 16 - 信息工程学院实验报告 课程名称：单片机原理及接口 实验项目名称：LED 数码管显示实验 实验时间：2016年3月11日 班级：通信141 姓名： 学号： 一、实 验 目 的: 熟悉keil 仿真软件、proteus 仿真软件、软件仿真板的使用。了解并熟悉一位数码管与 多位LED 数码管的电路结构、与单片机的连接方法及其应用原理。学习proteus 构建LED 数 码管显示电路的方法，掌握C51中单片机控制LED 数码管动态显示的原理与编程方法。 二、实 验 设 备 与 器 件 硬件：微机、单片机仿真器、单片机实验板、连线若干 软件：KEIL C51单片机仿真调试软件，proteus 系列仿真调试软件 三、实 验 原 理 LED 显示器是由发光二极管显示字段的显示器件。在单片机应用系统中通常使用的是七 段LED ，这种显示器有共阴极与共阳极两种。 共阴极LED 显示器的发光二极管阴极共地，当某个发光二极管的阳极为高电平时，该发 光二极管则点亮；共阳极LED 显示器的发光二极管阳极并接。 七段LED 数码管与单片机连接时，只要将一个8位并行输出口与显示器的发光二极管引 脚相连即可。8位并行输出口输出不同的字节数据即可获得不同的数字或字符，通常将控制 成 绩： 指导老师(签名)： a f b e g c d dp 1 2 3 4 5 10 9 8 7 6 g f a b e d c dp (a) 共阴极 (b) 共阳极 (c) 管脚配置 发光二极管的8位字节数据称为段选码。 多位七段LED数码管与单片机连接时将所有LED的段选线并联在一起，由一个八位I／O 口控制，而位选线分别由相应的I／O口线控制。如：8位LED动态显示电路只需要两个八位I／O口。其中一个控制段选码，另一个控制位选。 由于所有位的段选码皆由一个I／O控制，因此，在每个瞬间，多位LED只可能显示相同的字符。要想每位显示不同的字符，必须采用动态扫描显示方式。即在每一瞬间只使某一位显示相应字符。在此瞬间，位选控制I／O口在该显示位送入选通电平（共阴极送低电平、共阳极送高电平）以保证该位显示相应字符，段选控制I／O口输出相应字符段选码。如此轮流，使每位显示该位应显示字符，并保持延时一段时间，以造成视觉暂留效果。 不断循环送出相应的段选码、位选码，就可以获得视觉稳定的显示状态。由人眼的视觉特性，每一位LED在一秒钟内点亮不少于30次，其效果和一直点亮相差不多。 四、实验内容与步骤 1、电路图的设计。 （1）打开proteus软件，单击P,打开搜索元器件窗口，如图 1-1 所示： 图1-1 搜索元器件 （2）添加元器件AT89C51、CAP、BUTTON、LED-BLUE、RES、CRYSTAL、7SEG-MPXI1CC，修改元器件的参数，绘制电路图，如图1-2 所示： 数码管循环显示0～9程序说明 功能说明：用一位数码管循环显示数字0～9，数字间隔时间为0.2秒。 一、电路图 数码管循环显示0～9电路图 二、所用电子元器件 AT89C51：单片机； 7SEG—COM—AN—GRN：带公共端共阳七段绿色数码管； CAP、CAP—ELEC：电容、电解电容； CRYSTAL：晶振。 三、程序 汇编语言编写的数码管循环显示0～9源程序代码如下： START:MOV DPTR,#TABLE MOV R0,#00H LOOP: MOV A,R0 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A ACALL DL Y1S INC R0 CJNE R0,#10,LOOP JMP START DL Y1S:MOV R5,#10H D1: MOV R6,#100H D2: MOV R7,#100H DJNZ R7,$ DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 RET TABLE:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H DB 99H, 92H, 82H, 0F8H DB 80H, 90H, 88H, 83H DB 0C6H,0A1H,86H, 8EH END Protetus 安装说明 使用说明 1.先安装Setup71.exe,提示选择Setup Type时默认选择即可；若提示No LICENCE 选择安装文件中"crack"-->MAXIM_LICENCE.lxk,打开安装。 2.安装完成后将crack-->文件夹BIN 和文件夹MODELS 下的文件复制到安装目录相应的文件夹内覆盖。 3.安装proteus.7.x-patch,选择patch,提示can not find the file. search the file,选择yes即可；然后选择bin文件中的ares.exe ;在选择models 中的avr.dll安装完毕退出即可。 注:***"Keil驱动"中的程序为Proteus与Keil联调的驱动。 ****hhh**** 七段数码管显示设计报告 目录 一、设计任务 二、题目分析与整体构思 三、硬件电路设计 四、程序设计 五、心得体会 一．设计任务 数码的显示方式一般有三种：第一种是字型重叠式；第二种是分段式；第三种是点阵式。目前以分段式应用最为普遍，主要器件是七段发光二极管（LED）显示器。它可分为两种，一是共阳极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上），另一是共阴极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上，使用时公共点接地）。 数码管动态扫描显示，是将所用数码管的相同段（a～g 和p）并联在一起，通过选位通 信号分时控制各个数码管的公共端，循环依次点亮各个数码管。当切换速度足够快时，由于人眼的“视觉暂留”现象，视觉效果将是数码管同时显示。 根据七段数码管的显示原理，设计一个带复位的七段数码管循环扫描程序，本程序需要着重实现两部分： 1. 显示数据的设置：程序设定4 位数码管从左至右分别显示1、2、3、4； 2. 动态扫描：实现动态扫描时序。 利用EXCD-1 开发板实现七段数码管的显示设计，使用EXCD-1 开发板的数码管为四位共阴极数码管，每一位的共阴极7 段数码管由7 个发光LED 组成，7 个发光LED 的阴极连接在一起，阳极分别连接至FPGA相应引脚。四位数码管与FPGA 之间通过8 位拨码开关（JP1）进行连接。 二．题目分析与整体构思 使用EXCD-1 开发板的数码管为四位共阴极数码管，每一位的共阴极7 段数码管由7 个发光LED 组成，呈“”字状，7 个发光LED 的阴极连接在一起，阳极分别连接至FPGA 相应引脚。SEG_SEL1、SEG_SEL2、SEG_SEL3 和SEG_SEL4 为四位7 段数码管的位选择端。当其值为“1”时，相应的7 段数码管被选通。当输入到7 段数码管SEG_A~ SEG_G 和SEG_DP 管脚的数据为高电平时，该管脚对应的段变亮，当输入到7 段数码管 SEG_A~SEG_G 和SEG_DP 管脚的数据为低电平时，该管脚对应的段变灭。该四位数码管与FPGA 之间通过8 位拨码开关（JP1）进行连接，当DIP 开关全部拨到上方时（板上标示为：7SEGLED），FPGA 的相应IO 引脚和四位7 段数码管连接，7 段数码管可以正常工作；当DIP 开关全部拨到下方时（板上标示为：EXPORT5），FPGA 的相应IO引脚与7 段数码管断开，相应的FPGA 引脚用于外部IO 扩展。 注意：无论拨码开关断开与否，FPGA 的相应IO 引脚都是与外部扩展接口连接的，所 以当正常使用数码管时，不允许在该外部扩展接口上安装任何功能模块板。 数码管选通控制信号分别对应4 个数码管的公共端，当某一位选通控制信号为高电平时，其对应的数码管被点亮，因此通过控制选通信号就可以控制数码管循环依次点亮。一个数码管稳定显示要求的切换频率要大于50Hz，那么4 个数码管则需要50×4＝200Hz 以上的切换频率才能看到不闪烁并且持续稳定显示的字符。 三．硬件电路设计 设计结构图如下： 6位7段LED数码管显示实验 【实验要求】1)初始化时，使6位LED均显示8，显示时间为1s。2)从第一个LED开始，从0显示到9，0.5s刷新一次。直到最后一个LED。【实验目的】1)熟悉并进一步掌握定时器中断的使用和时基信号的使用。2)进一步巩固I/O口的使用方法。3)了解6位7段LED数码管的使用。【实验设备】1)装有u’nsp IDE仿真环境的PC机一台。2)μ’nSP?十六位单片机实验箱一个。【实验原理】通过对I/O口的控制，初始化时点亮所有的数码管，即6位LED数码管均显示8。1s 后，从第一位数码管开始从0显示到9，刷新时间为0.5s。直到最后一个数码管。1s的时间使用定时器A （FIQ）；0.5s的时间使用2HZ的时基信号（IRQ5）。【硬件连接图】A0—A6 接A---G A8—A13 接CS1—CS6 B0—B7 接KEY 【实验步骤】⑴按硬件电路原理图进行连接。⑵画程序流程图。⑶编写程序。⑷调试程序。⑸结合硬件调试，实现最终功能。【主程序流程图】 广告灯设计（利用取表方式） 桂林电子工业学院孙安青 https://www.wendangku.net/doc/da3318842.html, 1．实验任务 利用取表的方法，使端口P1做单一灯的变化：左移2次，右移2次，闪烁2次（延时的时间0.2秒）。 2．电路原理图 3．系统板上硬件连线 把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.7用8芯排线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L 1－L8端口上，要求：P1.0对应着L1，P1.1对应着L2，……，P1.7对应着L8。 4．程序设计内容 在用表格进行程序设计的时候，要用以下的指令来完成 （1）．利用MOV DPTR，＃DATA16的指令来使数据指针寄存器指到表的开头。 （2）．利用MOVC A，＠A＋DPTR的指令，根据累加器的值再加上DPTR的值，就可以使程序计数器PC指到表格内所要取出的数据。 因此，只要把控制码建成一个表，而利用MOVC工，＠A＋DPTR做取码的操作，就可方便地处理一些复杂的控制动作，取表过程如下图所示： 班级学号姓名实验组别 实验日期室温报告日期成绩 报告内容：（目的和要求、原理、步骤、数据、计算、小结等） 实验名称：实验4数码管循环显示实验 一、实验目的 了解数码管动态显示原理，学会LPC2103通用I/O口的使用。 二、实验及说明 本实验中共接入了8个共阳八段数码管（数码管阳极连在一起），演示数码管中的某一段点亮只需在对应的位置写入“0”即可。在这里74HC595实现了数据串并转换的功能，试验中用到的两片74HC595分别用于控制八个数码管的位选和其中每个数码管的段选。 本实验循环显示了十六进制数码“0—F”。 三、实验说明 四、实验步骤 1．实验连线 段选控制芯片（U7：74HC595）时钟控制端接LPC2103总线接口模块的P0.4，数据输入端接总线接口模块的P0.6,选通端接跳线JP9。数据输出端分别接数码管段选端。 位选控制芯片（U8：74HC595）时钟控制端接LPC2103总线接口模块的P0.4，数据端接总线接口模块的P0.7,选通端接跳线JP10。数据输出端分别接数码管位选端。 JP9：左跳数码管段选芯片（U7）片选有效，右跳液晶显示EN有效。 JP10：左跳数码管位选芯片（U8）片选有效，右跳液晶显示CS2有效。 JP14：左跳数码管段选、位选电源端（+3.3V）有效。 JP15：左跳数码管段选、位选芯片接地端（GND）有效。 2．仿真器的设置：一般选用JTAG调试，若使用RelInFlash生成目标时，编译连接生成的目标代码会将芯片加密。此时调试无法继续，须将硬件调成ISP模式进行全片擦除。 3．运行程序：show.hex 4．接通电源，观察实验板上数码管的变化。 四、原理图 五、实验程序 #include "config.h" #define LS_SH (1<<4) //clk #define LS_DS_D (1<<6) //duan data #define LS_DS_W (1<<7) //wei data #define ST_CP1 (1<<8) //duan store #define ST_CP2 (1<<11) //wei store #define LS_DS (1<<10) //LED data #define ST_CP3 (1<<12) //LED store uint8 SEG_TAB[17] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xbf}; //数码显示段码表0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f - uint8 SEG_TABDOT[10]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10}; //带小数点的段码表0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. uint8 BIT_TAB[8] = {0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01}; //数码显示位码表第1位 (8) 八位七段数码管动态显示电路的设计 一、实验目的 1、了解数码管的工作原理。 2、学习七段数码管显示译码器的设计。 3、学习VHDL的CASE语句及多层次设计方法。 二、实验原理 七段数码管是电子开发过程中常用的输出显示设备。在实验系统中使用的是两个四位一体、共阴极型七段数码管。其单个静态数码管如下图4-4-1所示。 图4-1 静态七段数码管 由于七段数码管公共端连接到GND（共阴极型），当数码管的中的那一个段被输入高电平，则相应的这一段被点亮。反之则不亮。共阳极性的数码管与之相么。四位一体的七段数码管在单个静态数码管的基础上加入了用于选择哪一位数码管的位选信号端口。八个数码管的a、b、c、d、e、f、g、h、dp都连在了一起，8个数码管分别由各自的位选信号来控制，被选通的数码管显示数据，其余关闭。 三、实验内容 本实验要求完成的任务是在时钟信号的作用下，通过输入的键值在数码管上显示相应的键值。在实验中时，数字时钟选择1024HZ作为扫描时钟，用四个拨动开关做为输入，当四个拨动开关置为一个二进制数时，在数码管上显示其十六进制的值。 四、实验步骤 1、打开QUARTUSII软件，新建一个工程。 2、建完工程之后，再新建一个VHDL File，打开VHDL编辑器对话框。 3、按照实验原理和自己的想法，在VHDL编辑窗口编写VHDL程序，用户可参照光 盘中提供的示例程序。 4、编写完VHDL程序后，保存起来。方法同实验一。 5、对自己编写的VHDL程序进行编译并仿真，对程序的错误进行修改。 6、编译仿真无误后，根据用户自己的要求进行管脚分配。分配完成后，再进行全编译 一次，以使管脚分配生效。 7、根据实验内容用实验导线将上面管脚分配的FPGA管脚与对应的模块连接起来。 如果是调用的本书提供的VHDL代码，则实验连线如下： CLK：FPGA时钟信号，接数字时钟CLOCK3，并将这组时钟设为1024HZ。 KEY[3..0]：数码管显示输入信号，分别接拨动开关的S4，S3，S2，S1。 LEDAG[6..0]：数码管显示信号，接数码管的G、F、E、D、C、B、A。 SEL[2..0]：数码管的位选信号，接数码管的SEL2、SEL1、SEL0。 8、用下载电缆通过JTAG口将对应的sof文件加载到FPGA中。观察实验结果是否与 自己的编程思想一致。 五、实验现象与结果 以设计的参考示例为例，当设计文件加载到目标器件后，将数字信号源模块的时钟选择为1464HZ，拨动四位拨动开关，使其为一个数值，则八个数码管均显示拨动开关所表示的十六进制的值。 课程报告 课程新型单片机实践题目 4位7段数码管二级学院 班级 姓名 学号 指导教师 设计时间 常州工学院《新型单片机》设计任务书学院：专业：班级： 绪论 当今世界，电子技术迅猛发展，点阵式显示器件作为现代信息显示的重要媒体，在金融证券、体育、机场、交通、商业、广告宣传、邮电电信、指挥调度、国防军事等许多领域中得到了广泛应用。因此点阵式显示器件的研制、生产也的到了迅速的发展，并逐步形成产业，成为光电子行业的新兴产业领域。目前，点阵式显示器件具体包括LED显示模块和LCD显示模块等。现在发展的LCD比较先进，LCD的优点较为明显，他体积小，容易控制，功能强，价格适宜，能够适应显示器的发展方向，因而在通信、家电、大屏幕投影等领域得到了越来越广泛的应用；随着社会经济的迅猛发展，工业生产逐渐实现了自动化，其中，设备的工作状态和生产过程状态的显示与监控起到了非常重要的作用，对于那些需要显示的信息量不是很大，分辨率不是很高，又需要制造成本相对比较低的场合，使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的，他可以显示字符、数字、汉字和简单图形，可以根据需要使用不同字号、字型，显示亮度较高，并且对环境条件要求比较低。LED显示又可以分为单色显示和双色显示，可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合，并用单片机控制实现各种文字或图形的变化，达到宣传和提示的目的。据不完全统计，1991年，全国LED显示屏的产值还不到亿元人民币，而在1993年，仅蓝通公司一家企业的显示屏产值即达1亿多人民币。 由于LED电子显示屏具有所显内容信息量大,外形美观大方,操作使用方便灵活.适用于火车,汽车站,码头,金融证券市场,文化中心,信息中心体育设施等公共场所.该项目广泛涉及了计算机及电子技术中的电源技术,单片机技术,数据通讯技术,显示技术,存储技术,系统软件技术,接口及驱动等技术.我国经济发展迅猛,对信息传播有越来越高的要求.可以相信,LED电子显示屏以其色彩鲜亮夺目,大的显示信息量,寿命长,耗电量小,重量轻,空间尺寸小,稳定性高,易于操作,安装和维护等特点,将在社会经济发展中扮演越来越重要的角色。 4.4 显示模块 4.4.1 7段数码管的结构与工作原理 7段数码管一般由8个发光二极管组成，其中由7个细长的发光二极管组成 数字显示，另外一个圆形的发光二极管显示小数点。 当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画发光。控制相应的二极管导通，就能显示出各种字符，尽管显示的字符形状有些失真，能显示的数符数量也有限，但其控制简单，使有也方便。发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极数码管，阴极连在一起的称为共阴极数码管，如图4.9所示。 4.4.2 7段数码管驱动方法 发光二极管（LED 是一种由磷化镓（GaP ）等半导体材料制成的，能直接将电能转变成光能的发光显示器件。当其内部有一一电流通过时，它就会发光。 7段数码管每段的驱动电流和其他单个LED 发光二极管一样，一般为5～10mA ；正向电压随发光材料不同表现为1.8~2.5V 不等。 7段数码管的显示方法可分为静态显示与动态显示，下面分别介绍。 （1） 静太显示 所谓静态显示，就是当显示某一字符时，相应段的发光二极管恒定地寻能可截止。这种显示方法为每一们都需要有一个8位输出口控制。对于51单片机，可以在并行口上扩展多片锁存74LS573作为静态显示器接口。 静态显示器的优点是显示稳定，在发光二极管导通电注一定的情况下显示器的亮度高，控制系统在运行过程中，仅仅在需要更新显示内容时，CPU 才执行一次显示更新子程序，这样大大节省了CPU 的时间，提高了CPU 的工作效率；缺点是位数较多时，所需I/O 口太多，硬件开销太大，因此常采用另外一种显示方式——动态显示。 （2）动态显示 所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮各位显示器（扫描），对于显示器的每一位而言，每隔一段时间点亮一次。虽然在同一时刻只有一位显示器在工作（点亮），但利用人眼的视觉暂留效应和发光二极管熄 灭时的余辉效应，看到的却是多个字符“同时”显示。显示器亮度既与点亮时的导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。调整电流和时间参烽，可实现亮度较高较稳定的显示。若显示器的位数不大于8位，则控制显示器公共极电位只需一个8位I/O 口（称为扫描口或字位口），控制各位LED 显示器所显示的字形也需要一个8位口（称为数据口或字形口）。 动态显示器的优点是节省硬件资源，成本较低，但在控制系统运行过程中，要保证显示器正常显示，CPU 必须每隔一段时间执行一次显示子程序，这占用了CPU 的大量时间，降低了CPU 工作效率，同时显示亮度较静态显示器低。 综合以上考虑，由于温度显示为精确到小数点后两位，故只需4个数码管，又考虑到CPU 工作效率与电源效率，本毕业设计采用静态显示。为共阳极显示。 4.4.3 硬件编码 动74LS47是一款BCD 码转揣为7段输出的集成电路芯片，利用它可以直接驱动共阳 极的7段数码管。它的引脚分部和真值表分别下图。 两个数码管循环显示00—99（P2口接数码管段码，P00接数码管个位阴极，P01接十位）KeilC程序： #include 《EDA技术综合设计》 课程设计报告 报告题目：计数器7段数码管控制接口技术作者所在系部： 作者所在专业： 作者所在班级： 作者姓名： 作者学号： 指导教师姓名： 完成时间： 内容摘要 掌握VHDL语言基本知识，并熟练运用VHDL语言来编写程序，来下载实践到硬件上，培养使用设计综合电路的能力，养成提供文档资料的习惯和规范编程的思想。利用VHDL语言设计一个七段数码管控制引脚，在时钟信号的控制下，使6位数码管动态刷新显示十进制计数器及其进位，十二进制计数器，四位二进制可逆计数器，六十进制计数器的计数结果，这期间需要seltime分频器来动态的给各个计数器分配数码管，并显示数字的变化。 关键词：VHDL语言编程七段数码管控制引脚芯片 目录 一概述 (1) 二方案设计与论证 (1) 三单元电路设计与参数计算 (1) 3.1数码管译码器 (1) 3.2 十进制计数器 (2) 3.3六十进制计数器 (3) 3.4四位二进制可逆计数器 (5) 3.5时间数据扫描分时选择模块 (6) 3.6顶层文件 (8) 四总的原理图 (9) 五器件编程与下载 (9) 六性能测试与分析（要围绕设计要求中的各项指标进行） (10) 七实验设备 (10) 八心得体会 (10) 九参考文献 (10) 课程设计任务书课题 名称7段数码管控制引脚 完成 时间 2011. 12.12 指导 教师胡辉职称副教授 学生 姓名 庄仲班级B09212 总体设计要求和技术要点 通过本课程的学习使学生掌握可编程器件、EDA开发系统软件、硬件描述语言和电子线路设计与技能训练等各方面知识；提高工程实践能力；学会应用EDA技术解决一些简单的电子设计问题。 具体要求： 1．设计一个共阴7段数码管控制接口，在硬件时钟电路的基础上，采用分频器，输出一个1S的时钟信号，同时显示2、3、4所要求的计数器。 2．设计一个带使能输入、进位输出及同步清0的增1十进制计数器。 3．设计一个带使能输入及同步清0的六十进制同步加法计数器； 4．设计一个四位二进制可逆计数器； 工作内容及时间进度安排 第16周： 周一、周二：设计项目的输入、编译、仿真 周三：器件编程下载与硬件验证 周四：成果验收与总结 周五：撰写课程设计总结报告 课程设计成果 把编写好的程序下载到试验箱，使数码管能够按照编写的程序显示出正确的结果，实验成功。 单片机实验报告 实验九七段数码管显示实验 一、实验目的 1．学习七段数码管的工作原理； 2．学习数码管与8051单片机的接口方法； 3．掌握动态扫描显示技术。 二、实验原理 如图4.9-1所示，LED数码管由7个发光二极管组成，此外，还有一个圆点型发光二极管（在图中以dp表示），用于显示小数点。通过七段发光二极管亮 共阴极接法共阳极接法 图4.9-1 暗的不同组合，可以显示多种数字、字母以及其它符号。LED数码管中的发光二极管共有两种连接方法： 1）共阴极接法：把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极。使用时公共阴极接地，这样阳极端输入高电平的段发光二极管就导通点亮，而输入低电平的则不点亮。实验中使用的LED显示器为共阴极接法 2）共阳极接法：把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极。使用时公共阳极接＋5V。这样阴极端输入低电平的段发光二极管就导通点亮，而输入高电平的则不点亮。 为了显示数字或符号，要为LED显示器提供代码，因为这些代码是为显示字形的，因此称之为字形代码。七段发光二极管，再加上一个小数点位，共计八段。因此提供给LED显示器的字形代码正好一个字节。若a、b、c、d、e、f、g、dp 8个显示段依次对应一个字节的低位到高位，即D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，则用共阴极LED数码管显示十六进制数时所需的字形代码如表4.9-1所示。 表4.9-1 共阴极LED 数码管字形代码 字型 共阴极字形代码 字型 共阴极字形代码 字型 共阴极字形 代码 0 3FH 6 7DH C 39H 1 06H 7 07H d 5EH 2 5BH 8 7FH E 79H 3 4FH 9 6FH F 71H 4 66H A 77H 灭 00H 5 6DH b 7CH *实际上试验中使用的是共阳极数码管，这里就不一一列出。 2、动态显示 按图4.9-2（b ）连接线路，通过交替选中LED1和LED0循环显示两位十进制数。七段数码管段码连接不变，位码驱动输入端S1、S0接8255A C 口的PC1、PC0，通过C 口的这两位交替输出1和0，以便交替选中LED1和LED0，从而实现两位十进制数的交替显示。请编程实现在两个LED 数码管上循环显示00 99，程序流程图如图4.9-3(b)所示。 (a) 静态显示程序流程图 (b) 动态显示程序流程图 图4.9-3 十位数的段码至A 口 个位数的段码至A 口 开始 开始 返回DOS 返回DOS 延时并修改要显示的数字 课程设计说明书 课程设计名称：电子技术课程设计 题目：数码管循环数字显示器 学院：电气与电子信息学院 学生姓名： 专业：电气工程及其自动化 学号： 指导教师： 日期：2016年 7 月 4 日 成绩 西华大学课程设计说明书 数码管循环数字显示器 摘要： 本次课程设计是以电子技术为基础的数码管循环数字显示器，该设计实现了循环显示0~9十个数字。电路主要是以四个数字集成电路和一个七段共阴数码管构成。555定时器构成多谐振荡器作为电路的脉冲发生器，74LS161和74LS00中的一个与非门构成的计数器，实现对脉冲的计数和循环，最后是由74HC4511七段数码显示译码器和七段共阴数码管构成的译码显示部分，将电路的运行结果通过数码管显示出来。 关键词：循环显示，555定时器，多谐振荡器，计数器，译码显示 Abstract：The curriculum design is based on electronic technology digital tube digital display,also designed to realize the circulation display 0 ~ 9. Mainly four digital integrated circuit and a seven segment digital tube, a total of Yin. Composition multivibrator as 555 timer circuit of the pulse generator, a nand gate in 74LS00 and 74LS161 counter that implementation of pulse count and cycle, the last is made up of 74HC4511 seven digital display decoder consisting of seven segment digital tube, a total of Yin decoding display section, to display circuit operation result. Keywords：SCAN，555 timer，multivibrator, counter, coding display （封面） 天津理工大学中环信息学院 电子技术课程设计 设计题目：七段数码管循环显示控制电路设计 姓名：诸钦峰学号：11160014 系别：电子信息工程系专业班级：物联网1班 开始日期： 2013年6月24日完成日期2013 年07月01日 指导教师：彭利标成绩评定等级 天津理工大学中环信息学院 课程设计任务书 系别：电子信息工程系班级：物联网1班姓名：诸钦峰学号：11160014 本表附在课程设计说明书的目录之后。 天津理工大学中环信息学院 课程设计成绩评定表 系别：电子信息工程系班级：物联网1班姓名：诸钦峰学号：11160014 本表附在课程设计任务书之后。 目录 一、设计意义 (4) 二、主要任务 (5) 2.设计方案比较 (5) 三、电路组成框图 (8) 1.数列循环电路的设计 (8) 2.序列显示电路的设计 (8) 2.1十进制自然数序列的显示电路 (8) 2.2奇数序列显示电路 (9) 2.3偶数序列显示电路 (9) 2.4音乐序列显示电路 (10) 3.脉冲产生电路的设计 (11) 4.二分频电路的设计 (11) 四、电路原理图 (12) 五、各电路的仿真测试 (14) 1.脉冲产生电路的仿真 (15) 2.二频分电路的仿真 (16) 六、元件清单 (16) 七、总结 (16) 一、设计意义 这次的课程设计主要是用计数器来实现的,这个七段数码管循环显示控制电路设计的实质就是要产生一系列有规律的数列, 然后通过一个七段数码管显示出来。这里使用的只要就是计数器, 计数器在时序电路中应用的很广泛,它不仅可以用于对脉冲进行计数,还可用于分频,定时,产生节拍脉冲以及其他时序信号。运用计数器的不同的功能和不同的接发就可以实现不同的序列输出了。 而这次的内容还包括分电路图的整合,使这个七段数码管能够按照要求那个依次输出自然序列,奇数序列,偶数序列还有音乐序列。为了实现这个循环输出的功能,在设计的时候还用到了一个以为寄存器,可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况, 可以让四个计数器依次工作,就可以达到要求的依次循环输出数列。 最后还有一个部分就是脉冲的产生基于多谐振荡器可以产生方波,就可以利用它来产生脉冲信号了。而这个多谐振荡器采用的是 555 定时器来完成的。这个设计基本上就是由以上三个部分连接在一起组成的。 1、基本方案框图 计数器输出信号，将信号给译码器和脉冲信号再由脉冲信号和译码器分别编成自然序列，奇数序列，偶数序列和音乐序列，最后由数码管显示出来。 图1 七段数码管显示的基本方框图 课程报告 课程新型单片机实践题目4位7段数码管二级学院 班级 姓名 学号 指导教师 设计时间 常州工学院《新型单片机》设计任务书学院：专业：班级： 绪论 当今世界，电子技术迅猛发展，点阵式显示器件作为现代信息显示的重要媒体，在金融证券、体育、机场、交通、商业、广告宣传、邮电电信、指挥调度、国防军事等许多领域中得到了广泛应用。因此点阵式显示器件的研制、生产也的到了迅速的发展，并逐步形成产业，成为光电子行业的新兴产业领域。目前，点阵式显示器件具体包括LED显示模块和LCD显示模块等。现在发展的LCD比较先进，LCD的优点较为明显，他体积小，容易控制，功能强，价格适宜，能够适应显示器的发展方向，因而在通信、家电、大屏幕投影等领域得到了越来越广泛的应用；随着社会经济的迅猛发展，工业生产逐渐实现了自动化，其中，设备的工作状态和生产过程状态的显示与监控起到了非常重要的作用，对于那些需要显示的信息量不是很大，分辨率不是很高，又需要制造成本相对比较低的场合，使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的，他可以显示字符、数字、汉字和简单图形，可以根据需要使用不同字号、字型，显示亮度较高，并且对环境条件要求比较低。LED显示又可以分为单色显示和双色显示，可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合，并用单片机控制实现各种文字或图形的变化，达到宣传和提示的目的。据不完全统计，1991年，全国LED显示屏的产值还不到亿元人民币，而在1993年，仅蓝通公司一家企业的显示屏产值即达1亿多人民币。 由于LED电子显示屏具有所显内容信息量大,外形美观大方,操作使用方便灵活.适用于火车,汽车站,码头,金融证券市场,文化中心,信息中心体育设施等公共场所.该项目广泛涉及了计算机及电子技术中的电源技术,单片机技术,数据通讯技术,显示技术,存储技术,系统软件技术,接口及驱动等技术.我国经济发展迅猛,对信息传播有越来越高的要求.可以相信,LED电子显示屏以其色彩鲜亮夺目,大的显示信息量,寿命长,耗电量小,重量轻,空间尺寸小,稳定性高,易于操作,安装和维护等特点,将在社会经济发展中扮演越来越重要的角色。 EDA 实验报告 实验名称： 7段数码管控制接口学院：信息工程学院 专业： 11级电子信息工程2班年级、班： 2009级2班 学生姓名：王璐 指导教师：郭华 2014 年 6 月24 日 7段数码管控制接口 一、实验要求。 用设计一个共阴7 段数码管控制接口，要求：在时钟信号的控制下，使 6 位数码管动态刷新显示0—F，其中位选信号为8-3 编码器编码输出。 二、实验内容。 在实验仪器中，8 位7 段数码显示的驱动电路已经做好，并且其位选信（SEL[7..0]）为一3-8 译码器的输出，所以我们在设计7 段数码管控制接口时，其位选信号输出必须经8-3编码。 显示控制器的引脚图如图40-1： 图1 图中CP 为时钟输入端，SEGOUT[7..0]为段驱动输出；SELOUT[2..0]为位选信号输出；NUMOUT[3..0]为当前显示的数据输出。 图40-2 7段显示控制器仿真波形图 从图40-2可以看出，6位数码管是轮流点亮的，我们以NUMOUT=1 这段波形为参考：当SELOUT为000时，点亮第一位显示器，显示的数字为1，同时，NUMOUT 输出的数据也为“0001”。同理，当SELOUT 为001 时，点亮第二位显示器，显示数字为1，直到 6 位显示器全都显示完毕，等待进入下一个数字的显示。 同时，还有一个问题不可忽视，位扫描信号的频率至少需要多少以上，才能使显示器不闪烁？简单的说，只要扫描频率超过眼睛的视觉暂留频率24HZ以上就可以达到点亮单个显示，却能享有6个同时显示的视觉效果，而且显示也不闪烁。当我们输入频率为5MHZ时，我们通过加法计数器来产生一个约300HZ 的信号，并且由它来产生位选信号，请参考下面程序段：单只数码管循环显示
八位七段数码管动态显示电路设计
6位7段LED数码管显示
LED数码管显示实验
数码管循环显示0～9程序说明
七段数码管显示
6位7段LED数码管显示实验
实验4数码管循环显示实验
实验四八位七段数码管动态显示电路的设计
4位七段数码管循环显示
7段数码管显示电路
两个数码管循环显示00
7段数码管控制引脚
七段数码管显示实验
数码管循环数字显示器
七段数码管循环显示
4位七段数码管循环显示
7段数码管实验报告