6位7段LED数码管显示
七段数码管显示
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。
7段数码管共阳极显示段码
7段数码管共阳极显示段码
7段数码管共阳极显示段码是一种电子显示器件,由多个段码组成,可以用来显示各种字符和图形。
它的工作原理与共阴极数码管相似,只是将阳极和阴极之间的连接方式反转了。
7段数码管共阳极显示段码由七个段码组成,每个段码都对应着一个特定的字符或图形。
它们可以组合成各种不同的字符和图形,如数字、字母、汉字、图片等。
这种显示器件通常用于一些需要高显示分辨率的场合,如计算机显示、电视监控等。
7段数码管共阳极显示段码的构造与原理与共阴极数码管相似,只是在材料和结构上有所差异。
它的结构由阳极、阴极和七个发光二极管(LED)组成。
当电流通过阳极时,它会激活七个LED,使它们发出相应的光。
每个LED都对应着一个特定的段码,因此它们可以一起组成一个完整的段码。
7段数码管共阳极显示段码的显示效果非常出色。
它可以显示各种字符和图形,如数字、字母、汉字、图片等,每个发光二极管可以呈
现出不同的颜色,从而让显示效果更加细腻、生动。
它的显示分辨率也非常高,可以达到比共阴极数码管更高的分辨率,因此它广泛应用于需要高显示分辨率的场合。
7段数码管共阳极显示段码的构造比较简单,但使用起来需要更高的技术要求。
它主要由高技术的电子电路和光学系统组成,因此需要相应的技术和经验才能制造出高质量的7段数码管共阳极显示段码。
7段数码管共阳极显示段码是一种非常有用的电子显示器件,可以用于各种显示场合。
它具有较高的显示分辨率和较好的显示效果,因此得到了广泛的应用。
2项目 LED七段数码管的显示控制(WZ)
任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制
用于分支回路的起点。 2)OUT指令是驱动线圈的输出指令，可以用于Y、M、C、T和S继 电器，但不能用于输入继电器。
3)并行的OUT指令可以使用多次，但不能串联使用。 4)OUT指令用于计数器、定时器和功能指令线圈时，必须设定合 适的常数，常数K的设定需用一个程序步。 (2)触点串联指令(AND、ANI) AND、ANI指令格式及表示方法见 表2-3,指令的使用方法如图2-6所示。 表2⁃3 AND、ANI指令
任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制
(1)逻辑“与”—触点串联 两个或多个触点与线圈串联的线路， 只有当所有触点都接通时线圈才得电，这种关系在逻辑线路中称 为“与”逻辑，如图2-1所示。
K＝A· B
图2-1
“与”电路
(2)逻辑“或”—触点并联 两个或多个触点并联再与线圈连接的 线路，只要有一个触点接通，线圈就得电，这种关系在逻辑线路 中称为“或”逻辑，如图2-2所示。 K＝A＋B
6.通电运行调试
按图2⁃17所示的系统接线图正确连接好数码管，进行系统的调 试，观察数码管能否按控制要求显示。若不能正常显示，检查电路 并修改调试程序，直至数码管能按控制要求显示为止。
图2-20
题3图
任务三 抢答器的PLC控制
任务目标
1.学习梯形图中的互锁环节。 2.学习梯形图中的“起-保-停”环节。 3.进一步掌握通用辅助继电器“M”的运用方法。 任务分析 设计一个有四个参赛组的抢答器。其控制要求为：任一组抢先 按下后，显示器能显示该组的编号并使蜂鸣器发出响声，同时锁住 抢答器，其他组抢答无效。抢答器设有复位开关，复位后可重新抢 答。
任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制
(3)触点并联指令(OR、ORI)
数码管显示(全面)
• 程序设计内容
由于显示的数字0-9的字形码没有规律可循，只能采用 查表的方式来完成P0口对数码管的控制。方法是找出 共阴极数码管显示0-9的字形码，按着数字0-9的顺序， 把这十个字形码放入数组table[]中。
• C语言源程序 • 调试与仿真
4.3 I/O口应用实例与仿真
例4.6 动态数码管显示的proteus仿真及C语言 程序设计
4.3 I/O口应用实例与仿真
• 程序设计内容
（1）动态扫描方法：动态扫描采用各数码管循环轮流 显示的方法，本例中，先让左边第一位数码管显示数 字“1”，延时一定时间后，第二位显示“2”，以此类 推，到第五位显示“5”后，又从“1”开始循环显示。 当循环显示频率较高时，利用人眼的暂留特性，我们 看到这五位数码管仿佛在同时显示，而看不出闪烁显 示现象。这种显示需要一个接口完成字形码的输出 （字形选择），另一接口完成各数码管的轮流点亮 （数位选择）。需要注意一点，由于电路的特性，在 点亮每一位数码管之前，一定要对整个数码管清屏 （场消隐），即让所有位选信号都处于不被选中状态。
g f GND a b a a f e d g b c dp b c d e f g dp a b c d e f g dp
＋5V
·
e d GND c dp
（a）
共阴极
（b）
共阳极
使用LED显示器时，要注意区分这两种不同的接法。为了显 示数字或字符，必须对数字或字符进行编码。七段数码管加上一 个小数点，共计8段。因此为LED显示器提供的编码正好是一个字 节。TX-1B实验板用共阴LED显示器，根据电路连接图显示16进制
数码管是如何显示出字符的 数码管静态显示与动态显示原理
显示器及其接口
七段数码管动态显示控制
实验二七段数码管动态显示控制一、实验目的利用AT89S52和使用两位数码管显示器，循环显示两位数00-99。
其中P2.0和P2.1端口分别控制数码管的个位和十位的供电，当相应的端口变成低电平时，驱动相应的三极管会导通，+5V通过驱动三极管给数码管相应的位供电，这时只要P3口送出数字的显示代码，数码管就能正常显示数字。
二、实验要求1、使用两位数码管显示器，循环显示两位数00-99；2、具有电源开关和指示灯，有复位键；3、数码管动态显示，即扫描方式，每一位每间隔一段时间扫描一次。
字符的亮度及清晰度与每位点亮的停留时间和每位显示的时间内轮换导通次数有关。
三、实验电路四、实验器材AT89S52；动态扫描显示；共阳极数码管；电阻五、实验原理说明图1 AT89S52引脚图图2 共阳极七段数码管引脚图1AT89S52引脚图，说明如下：按照功能，AT89S52的引脚可分为主电源、外接晶体振荡或振荡器、多功能I/O 口、控制和复位等。
1．多功能I/O口AT89S52共有四个8位的并行I/O口：P0、P1、P2、P3端口，对应的引脚分别是P0.0 ～ P0.7，P1.0 ～ P1.7，P2.0 ～ P2.7，P3.0 ～ P3.7，共32根I/O线。
每根线可以单独用作输入或输出。
①P0端口，该口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
在作为输出口时，每根引脚可以带动8个TTL输入负载。
当把“1”写入P0时，则它的引脚可用作高阻抗输入。
当对外部程序或数据存储器进行存取时，P0可用作多路复用的低字节地址/数据总线，在该模式，P0口拥有内部上拉电阻。
在对Flash存储器进行编程时，P0用于接收代码字节；在校验时，则输出代码字节；此时需要外加上拉电阻。
②P1端口，该口是带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口，P1口的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。
对端口写“1”时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，此时可用作输入口。
6位7段LED数码管显示.
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 -1.设计目的与要求1.1 设计目的1. 了解 6 位 7 段 LED数码管的工作原理。
七段数码管显示原理
七段数码管显示原理七段数码管是一种常见的数字显示器件，广泛应用于各种电子设备中，如计算器、时钟、电子秤等。
它由七个LED数码管组成，可以显示0-9的数字以及一些字母。
在实际应用中，我们经常会用到七段数码管的显示功能，因此了解其显示原理对于我们理解和设计电子设备至关重要。
首先，七段数码管由七个LED数码管组成，每个LED数码管都可以显示数字中的一段，通过控制这些LED数码管的亮灭，就可以显示出不同的数字。
在七段数码管中，每个LED数码管的排列顺序是固定的，分别代表a、b、c、d、e、f、g七段，如下图所示：a。
f b。
g。
e c。
d。
其次，七段数码管的显示原理是通过控制每个LED数码管的通断来显示不同的数字。
以常见的共阳极七段数码管为例，当控制某一段通电时，该段LED数码管会发光，显示出相应的图案；当控制某一段断电时，该段LED数码管则不会发光。
通过对七段数码管中的每个LED数码管进行控制，就可以实现显示不同的数字和字母。
此外，为了方便控制七段数码管的显示，通常会使用译码器或驱动芯片来实现。
译码器可以将输入的数字信号转换为控制LED数码管的信号，从而实现数字的显示；驱动芯片则可以提供足够的电流驱动LED数码管发光。
这样一来，我们就可以通过简单的数字输入来实现七段数码管的显示，极大地方便了电子设备的设计和使用。
综上所述，七段数码管通过控制每个LED数码管的通断来显示不同的数字和字母，其显示原理简单而有效。
在实际应用中，我们可以通过译码器或驱动芯片来实现对七段数码管的控制，从而实现数字的显示。
通过深入了解七段数码管的显示原理，我们可以更好地理解和设计各种电子设备，为我们的生活和工作带来便利。
七段LED数码管字形扫描动态显示技术
收稿日期:2008-03-25作者简介:鄢积分(1963-),女,江西南昌人,江西蓝天学院,工程师。
研究方向:机电一体化。
朱洪涛(1962-),男,江西南昌人,南昌大学,教授,博导。
研究方向:精密仪器及机械。
七段LE D 数码管字形扫描动态显示技术鄢积分1朱洪涛2(1、江西蓝天学院机电所江西南昌330098;2、南昌大学机电学院江西南昌330031) 摘要:在综合叙述和分析单片机控制系统中常用的七段LE D 数码管显示接口技术的设计思路与性能差异的基础上,介绍一种特别适合于需要同时驱动较多位数数码管的场合使用的字形扫描动态显示新技术,其硬件接口电路与软件接口编程均比较简单,同时又能很好地保证显示的亮度。
通过提供实例,已经获得工程应用。
关键词:单片机七段LE D 数码管字形扫描中图分类号:TP39文献标识码:B 文章编号:123(2008增)-029-030 引言微型计算机,尤其是单片机控制系统中,七段LE D 数码管以其简单直观、主动发光、布置灵活、经济性好等特点,成为首选的显示输出设备。
数码管显示接口常用的有静态与动态显示二种不同方式,二者在硬件开销(包括接口资源、PCB 板面积等)与软件开销(包括数据维护、显示码计算等)各有所长,均获得广泛的应用。
其中,显示位数较少时常采用静态显示方式以追求软件的最大简化,显示位数较多时则常采用动态显示方式以追求硬件的最大简化。
1 动态显示技术分析动态显示接口电路以字位扫描方式工作的最为常见,一般的单片机教科书中均予以详细介绍[1][2][3][4]。
其主要工作原理为:各数码管按位分时扫描显示。
在该动态显示接口硬件电路中,有一个8位的字段驱动器(译码方式时还包括一个译码器),各数码管的同名字段(包括小数点字段)并联后,接在相应的字段驱动线上。
同时有若干位(与数码管位数相当)的位驱动器,各位数码管的公共端各自接不同的位扫描线。
动态扫描信号加载在位扫描线上,所需输出的显示码与扫描信号配合加载在字段驱动线上,各数码管按一定的时间间隔轮流使用字段驱动器。
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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 -1.设计目的与要求1.1 设计目的1. 了解 6 位 7 段 LED数码管的工作原理。
2. 熟悉并进一步掌握定时器和时基信号的使用方法。
3. 掌握 SPCE061A单片机控制 LED数码管显示的方法。
4. 通过本次课程设计使学生对智能仪表与装置系统有更深一步的了解，培养学生将理论知识综合利用的能力，并与实践紧密结合。
5. 掌握各子系统设计方法、步骤，培养学生创新能力，总结报告的能力。
1.2 设计环境1. 装有 Windows 系统和μ’nSP(TM) IDE 仿真环境的 PC 机一台，μ’nSP(TM)十六位单片机实验箱一个。
2. 本实验用到的实验箱硬件模块为：SPCE061A核心及周边电路模块（包含 32 个I/O口），6位 8 段数码管电路模块。
1.3 设计要求1. 编程要求：主程序利用 C 语言编写，中断服务程序利用汇编语言编写。
2. 实现功能：SPCE061A单片机控制 6 个 LED数码管的显示。
3. 实验现象：运行开始点亮所有的数码管，6 位 LED 数码管均显示 0 并持续1s。
1s 后，第一位数码管从 0 显示到9，刷新时间为 0.5s，其他数码管全部显示 0。
当第一位数码管显示到9 后，第一位数码管保持显示 9，第二位数码管从 0 显示到 9，刷新时间为 0.5s，其他数码管显示 0。
依次直到第 6位数码管显示 9，即6 位数码管全部显示 9，6 位数码管全部显示 0，持续1s，如此循环。
（1s 的时间、0.5s 的时间都使用 2Hz 的时基信号(IRQ5)提供）。
6 位数码管的显示状态见表1.表 1 6 位数码管显示状态注意：①表中序号为0 和61 的状态持续1s；其他状态刷新时间为0.5s。
②表中需要类似“1~10”表示有十个状态。
2.设计的方案与基本原理2.1 6 位 8 段数码管工作原理实验箱的6 位8 段数码管电路采用“共阴”连接，阴极公共端（COM）由晶体管推动。
实验箱上的数码管共有两种，如图1。
图 1 两种数码管图首先介绍两个基本概念：段码和位码，段码即段选信号SEG，它负责数码管显示的内容，图4-1中a~g、dp组成的数据（a 为最低位，dp 为最高位）就是段码。
比如1的段码“0x06”(b=1，c=1，其他都为0，即段码为00000110b)，8 的段码为“0x7f”；位码即位选信号DIG，它决定哪个数码管工作，哪个数码管不工作，比如仅使能DIG4，那么6 个LED 只有LED4 工作，而其它的五个都不工作。
当需要某一位数码管显示数字时，只需要先选中这位数码管的位信号，再给显示数字的段码。
比如当在第一个数码管上显示一个“6”时，如图2，先选中第一位数码管的位信号（实验箱上标号是“1”），即先给和“1”相连接的I/O 口送1；再把段码设置为0x007d，即在a、c、d、e、f、g各段引出的端口检测到高电平，就可以显示一个“6”出来。
图 2 数码管显示“6”2.2 实验箱上 SPCE061A控制 6 位 8 段数码管的显示实验箱在6位8 段数码管的上面有16 对排针，其中有7 个“a\b\c\d\e\f\g\”是控制此6位8 段数码管的段码选择的，另有 6 个“1\2\3\4\5\6”是控制 6 位8 段数码管位选择的，“DD”控制“点”或“分隔符号”，“DP”控制小数点。
把实验箱上JP4 和JP5 的引针用跳线全部短接。
框图如图3。
图 3 实验箱上SPCE061A和6位LED显示电路模块的连接按照上面数码管的显示原理，当要在第四个数码管上显示一个“E”时，先要通过IOB12 端口给“4”端口送一个1，选中第四个数码管；由图4-1 可以看出，显示“E”时，需要a、d、e、f、g段被点亮，所以给IOA0、IOA3、IOA4、IOA5、IOA6 端口各送一个1，则在a、d、e、f、g 端口各能检测到一个高电平，就可以点亮a、d、e、f、g 段，显示一个“E”。
2.3 动态显示原理动态显示是数码管显示比较常用的方式，可以很好的解决端口资源紧张问题。
下面以四位数码管为例说明动态显示的原理，如图 4 所示图 4 4位*7段数码管动态显示原理图动态显示的过程：以显示“1234”为例说明，首先发送“1”的段码“0x06”至数码管，然后仅使能位信号DIG4，LED4 就会显示“1”，其余的数码管都是不工作的；延时一定时间之后再发送“2”的段码“0x5b”至数码管，同时仅使能位信号DIG3，这时“2”就会在LED3 上显示出来；延时之后再发送“3”的段码并使能位信号DIG2，LED2 就会显示“3”；延时一定时间之后再发送“4”的段码并使能位信号DIG1，LED1 就会显示“4”；延时之后再回过头来重新发送“1”的代码，并选中位信号DIG4，重复循环点亮数码管。
由于相邻两次（第一次点亮LED4 和第二次点亮LED4）的时间间隔很短（t<10ms），看起来仿佛LED4 一直在显示“1”，4 各数码管整体看起来就在显示“1234”。
动态显示的延时很重要，延时太短，数码管发光时间过短，数码管的亮度不够；延时太长，回扫间隔过大（超过11ms），肉眼就会感觉到闪烁。
该例程采用4KHz 中断作为时间基准执行动态扫描，每来一次中断，显示自动移位，回扫时间t = 0.25ms*6 = 1.5ms。
通过对I/O口的控制，定时1s 的时间和0.5s 的时间都使用2Hz 的时基信号(IRQ5)。
按照基础实验中IRQ5 中断的工作原理，响应一次IRQ5_2Hz 中断需要0.5s 的时间，而响应两次中断的时间刚好是1s。
按照实验要求，当开IRQ5_2Hz 中断时，6 位数码管全部显示“0”后，响应两次IRQ5_2Hz中断，再从第一个数码管开始显示；而刷新时间刚好是响应一次IRQ5_2Hz 中断的时间。
2.4 unSP IDE2.0.0 简介1. 为什么推出unSP IDE2.0.0D (R)为了提高μ’nSP IDE 工具的兼容性，让μ’nSP IDE 工具能支持更多的芯片，并且由于实验箱实验指导书的全面改版，IDE 下的例程全面修改、更新，凌阳科技推出了μ’nSP IDE 工具的最新版本——unSP IDE 2.0.0（以下简称：IDE2.0.0）。
IDE 2.0.0 作为μ’nSP IDE 工具截止现在（2005-11-11）最新的一个版本，它不但继承以前版本IDE 的特点，同时增加了一些新的功能，集纳了众多用户在使用μ’nSP IDE 过程中提出的一些意见，并包含了一些新的例程。
除增加了一些新的功能外，IDE2.0.0 在编译优化、代码查错定位等方面都有了一定的进步，用户在使用本版IDE 时，应该可以体会到，其对代码的严谨性有了更高的要求。
而在新版IDE 的各个方面，都有所加强，用户在使用过程当用会有所体会。
新添加功能、加强原有功能等，都没有改变unSP IDE 一惯的使用方法，所以用户可以参考unSP IDE184(R) 的用户手册，以学习μ’nSP IDE 的基本操作及相关知识，这在IDE2.0.0 的使用当中是保持不变的。
2. 从IDE184 到IDE2.0.0D的变化IDE1.8.4 是用户用的最多的一版μ’nSP IDE 工具，实际上在推出IDE1.8.4 之后，μ’nSP IDE 也在不断的升级，其间也出现了非常多的版本，比如已发布的就有IDE1.16.1 和IDE1.18.1；但相比之下，IDE2.0.0的版本有更多细节的完善，更多新功能的添加，为用户的代码编辑、工程调试等提供了更人性化的辅助功能和更便利的工具。