張成法++孫月興

摘 要

本文講述利用74HC573鎖存器和定時器來實現(xiàn)對數(shù)碼管的動態(tài)顯示，通過從左向右讓六位數(shù)碼管中的每一位每隔一秒依次顯示123456來闡述數(shù)碼管動態(tài)顯示具體實現(xiàn)方法。

【關(guān)鍵詞】動態(tài)顯示 數(shù)碼管 鎖存器

數(shù)碼管由于價格便宜，使用簡單，在電器特別是家電領(lǐng)域（比如空調(diào)、熱水器和冰箱等）得到了極為廣泛的應(yīng)用。在高校電子信息類專業(yè)單片機的教學(xué)過程中，數(shù)碼管動態(tài)顯示及實現(xiàn)方法是學(xué)生普遍反映較難掌握的內(nèi)容。鑒于此，本文通過實際案例詳細闡述了數(shù)碼管的動態(tài)顯示特點及實現(xiàn)方法。

1 系統(tǒng)整體設(shè)計

本系統(tǒng)是由AT89C52單片機、2個74HC573鎖存器U3和U4，1個10K的電阻排，6個7段共陰極數(shù)碼管、電源電路和復(fù)位電路組成。

74HC573鎖存器的鎖存端LE是高電平的時候，它的輸入端D0～D7和輸出端Q0～Q7是直通的，此時輸入端數(shù)據(jù)會直接輸出給輸出端。74HC573鎖存器的鎖存端LE是低電平的時候，輸入端和輸出端斷開，輸出端保持原來的數(shù)值。

通過2個74HC573鎖存器可以實現(xiàn)對數(shù)碼管的段選和位選的選擇。所謂段選是表示數(shù)碼管中亮的內(nèi)容（比如 1，2，3，4，5.......），而位選是表示讓哪一個數(shù)碼管亮，本系統(tǒng)中同時接入了6個數(shù)碼管，通過對位選的賦值，可以選擇讓哪一個數(shù)碼管亮。

鎖存器U3的輸出WE1、WE2、WE3、WE4、WE5和WE6用來控制數(shù)碼管的位選，鎖存器U4的輸出a、b、c、d、e、f、g和h用來控制數(shù)碼管的段選，這兩個鎖存器的輸入端全部接在了P0口上，P0口的內(nèi)部無上拉電阻，需在它的外部加一個10K的上拉電阻排P1，這樣的話，單片機一上電后，P0口就是高電平。

2 數(shù)碼管顯示分析

如果想讓哪個數(shù)碼管亮，那么先將控制位選的鎖存器U3的鎖存端LE設(shè)為高電平，然后通過P0口送數(shù)值選擇哪一位數(shù)碼管亮，當(dāng)這一位的數(shù)碼管亮了以后，然后把鎖存端LE設(shè)為低電平，鎖存器的數(shù)據(jù)輸出端的位選就保持住了，然后再把控制段選的鎖存器U4的鎖存端LE設(shè)置為高電平，然后通過P0口送數(shù)值，使數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)值，然后再把鎖存器U4的鎖存端LE設(shè)置為低電平，這時候段選和位選都賦上值了，數(shù)碼管就亮了，并且顯示相應(yīng)的數(shù)值。這就是用一個P0端口通過兩個鎖存器U3和U4控制六位數(shù)碼管。

要在第一個數(shù)碼管上顯示數(shù)字1，可以這樣操作：將鎖存器U3的鎖存端LE設(shè)為高電平，通過P0口送數(shù)0xfe，然后再將鎖存端LE設(shè)為低電平，這時在鎖存器U3的右端就保持住了0xfe這個數(shù)值，不管再怎么改變P0口的數(shù)值，鎖存器U3右端的數(shù)值還是0xfe，不會發(fā)生變化；將鎖存器U4的鎖存端LE設(shè)為高電平，然后給P0口送數(shù)據(jù)0x06（0x06對應(yīng)十進制數(shù)1），然后將鎖存端LE設(shè)為低電平，這樣就把段選數(shù)值鎖存住了，這樣的話在第一個數(shù)碼管上就會顯示十進制數(shù)字1。

3 動態(tài)顯示實現(xiàn)方法

通過編寫“從左向右讓六位數(shù)碼管中的每一位每隔一秒依次顯示123456”的程序來講述數(shù)碼管的動態(tài)顯示實現(xiàn)方法。

在程序中會用到共陰極數(shù)碼管編碼表{0x06，0x5b，0x4f，0x66，0x6d，0x7d }，此編碼表中的數(shù)值分別對應(yīng)十進制數(shù)1，2，3，4，5，6，此編碼表的表示可以使用數(shù)組biao[ ]，將biao[ ]定義成編碼的格式，利用biao[ ]數(shù)組將編碼表{0x06，0x5b，0x4f，0x66，0x6d，0x7d}中的數(shù)值取出來。利用位選數(shù)組biaowe[ ]={0xfe，0xfd，0xfb，0xf7，0xef，0xdf}選擇點亮六位數(shù)碼管中的哪一位。在程序中，利用定時器和中斷服務(wù)程序來控制數(shù)碼管的顯示時間實現(xiàn)了數(shù)碼管的動態(tài)顯示。部分程序如下所示：

TMOD=0x01； //設(shè)置工作方式為16位定時/計數(shù)器

EA=1； //開總中斷

ET0=1； //開定時器0中斷

TR0=1； //啟動定時器0

if（aa==40）

{ aa=0；numdu++；

dula=1；P0=biao[numdu]；dula=0；

wela=1；P0=biaowe[numwe]；wela=0；

numwe++；}

void timecalculate0（） interrupt 1 //中斷

{ TH0=（65536-25000）/256； TL0=（65536-25000）%256； aa++；}

此程序是讓6個數(shù)碼管中的數(shù)值依次每隔1秒顯示，現(xiàn)在稍微得加快數(shù)碼管顯示速度，通過將程序中的aa==40修改為aa==10讓數(shù)碼管中的數(shù)值依次每隔250毫秒顯示，通過單片機仿真系統(tǒng)原理圖，可以看出數(shù)碼管顯示速度加快；將數(shù)碼管顯示速度進一步加快，通過修改程序讓數(shù)碼管中的數(shù)值依次每隔50毫秒顯示，觀察數(shù)碼管的變化效果，可以看到數(shù)碼管顯示速度加快，6個數(shù)值在數(shù)碼管上隱約全部顯示出來；再讓數(shù)碼管中的數(shù)值依次每隔5毫秒顯示，看看數(shù)碼管的變化效果，可以看到123456這六個數(shù)在數(shù)碼管上完全清晰地顯示出來了。

4 結(jié)束語

在本文中，通過對鎖存器功能的介紹、數(shù)碼管顯示的分析和案例程序的編寫，詳細闡述了數(shù)碼管的動態(tài)顯示及實現(xiàn)方法。

參考文獻

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[2]李全利.單片機原理及應(yīng)用技術(shù)[M].高等教育出版社，2009.

作者簡介

張成法（1984-），男，山東省青州市人。碩士研究生學(xué)歷。現(xiàn)供職于濰坊工程職業(yè)學(xué)院。主要研究方向為單片機與嵌入式系統(tǒng)。

作者單位

濰坊工程職業(yè)學(xué)院 山東省青州市 262500