【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0 1 1 5bh 3 1 0 0 1 1 1 1 4fh 4 1 1 0 0 1 1 0 66h 5 1 1 0 1 1 0 1 6dh 6 1 1 1 1 1 0 1 7dh 7 0 0 0 0 1 1 1 07h 8 1 1 1 1 1 1 1 7fh 9 1 1 0 1 1 1 1 6fh 表 35 0~9 七段數(shù)碼管共陰級(jí)字形代碼 由于數(shù)值單元存放的是二進(jìn)制數(shù)，而我們大家熟悉的是十進(jìn)制數(shù) ，所以應(yīng)將蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 數(shù)值單元中的二進(jìn)制數(shù)字轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)字，即 BCD 碼。要通過數(shù)碼管顯示出當(dāng)前的數(shù)值，還必須將 BCD 碼進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為七段碼，轉(zhuǎn)換的最終結(jié)果數(shù)據(jù)存放于顯示緩沖區(qū) 30H33H 單元中，其中 30H 單元存放數(shù)值的個(gè)位七段碼， 31H 單元存放數(shù)值的十位七段碼， 32H 單元存放數(shù)值的百位七段碼， 33H 單元存放數(shù)值的千位七段碼。 本方案設(shè)計(jì)中由 P1 口輸出字形碼， P0 口輸出字位碼。先將存放于 30H 單元的數(shù)值個(gè)位七段碼由 P1 口輸出，同時(shí) P0口輸出使數(shù)值個(gè)位顯示數(shù)碼管點(diǎn)亮的字位碼。由于采用的是共陰數(shù)碼管，所以只有該位數(shù)碼管對(duì)應(yīng) 的 為 1，其他位 位 0，點(diǎn)亮延時(shí) 10MS。然后 P1口輸出數(shù)值十位七段碼， 位 1，數(shù)值十位數(shù)碼管點(diǎn)亮，延時(shí) 10MS。接著 P1口輸出數(shù)值百位七段碼， 為 1，數(shù)值百位數(shù)碼管點(diǎn)亮，延時(shí) 10MS。最后 P1口輸出數(shù)值千位七段碼， 為 1，數(shù)值千位數(shù)碼管點(diǎn)亮，延時(shí) 10MS。 發(fā)光二極管 LED 是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的一種簡(jiǎn)單而最常用的輸出設(shè)備，其在系統(tǒng)中的主要作用是顯示單片機(jī)的輸出數(shù)據(jù)、狀態(tài)等。因而作為典型的外圍器件，LED 顯示單元是反映系統(tǒng)輸出和操作輸入的有效元器件。 LED 具備數(shù)字 接口可以方便的和單片機(jī)引腳連接；它的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低，壽命長(zhǎng)，對(duì)電壓電流的要求低以及容易實(shí)現(xiàn)多路等，因而在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用，所以在此設(shè)計(jì)中我首先選用了 LED作為顯示器件。如圖 310所示： 圖 36 數(shù)碼顯示管 蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 4. 程序設(shè)計(jì) 本方案中的程序設(shè)計(jì)采用了模塊化設(shè)計(jì)，各部分程序都分別進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)計(jì)，最后主程序通過調(diào)用各模塊程序來運(yùn)行，編程中所使用的語(yǔ)言全部都是 C語(yǔ)言，可以 利用 keil 軟件進(jìn)行靈活的編譯，編譯完成后也可生成 HEX 文件，利用 ISP編程軟件通過串口寫到單片機(jī)中。本方案程序設(shè)計(jì)中部分 包括主程序模塊、液晶顯示模塊、功能按鍵和控制輸出等部分。下面僅僅敘述了各部分程序設(shè)計(jì)的基本思想和流程圖，詳細(xì)程序請(qǐng)參閱附錄。 讀鍵輸入程序流程圖 為了實(shí)現(xiàn)鍵盤的數(shù)據(jù)輸入功能和命令處理功能，每個(gè)鍵都有其處理子程序，為此每個(gè)鍵都對(duì)應(yīng)一個(gè)碼 —— 鍵碼。為了得到被按鍵的鍵碼，現(xiàn)使用行掃描法識(shí)別按鍵。列掃描信號(hào)進(jìn)行讀入行的信號(hào)判斷該列是否有列的輸出 —— 是則進(jìn)行按照行列計(jì)算鍵盤的值，查表取得鍵碼并返回 —— 若否則進(jìn)行再次掃描。 其程序框圖如下 4— 1圖： 蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 鍵盤輸入流程圖 如圖 4— 1 LED顯示程序流程圖設(shè)計(jì) LED數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們需要的數(shù)位，因此根據(jù) LED 數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。 A、 靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的 I/O 埠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如 BCD 碼二 十進(jìn)位 *器 *進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O 埠多，如驅(qū)動(dòng) 5個(gè)數(shù)碼管靜蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 態(tài)顯示則需要 5 8=40根 I/O 埠來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè) 89S51 單片機(jī)可用的 I/O 埠才 32 個(gè)呢。故實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加 *驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬體電路的復(fù)雜性。 B、 動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示介面是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp 的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨(dú)立的I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是哪個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位元選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位元就會(huì)顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。 透過分時(shí)輪流控制各個(gè) LED 數(shù)碼管的 COM 端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中，每位元數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O 埠，而且功耗更低。 綜上所述我們?cè)诒驹O(shè)計(jì)方案中選 用了動(dòng)態(tài)顯示。 6 位 LED 顯示的程序框圖如圖 42 所示： 蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 圖 42 LED顯示流程圖 主程序進(jìn)行程序中用到的一些存儲(chǔ)單元的初始化，數(shù)值顯示和 4*4鍵盤掃描。首先，進(jìn)行存儲(chǔ)單元初始化，給數(shù)碼管顯示單元 30H33H 賦予“ 0000”字形數(shù)據(jù)，將數(shù)值計(jì)數(shù)單元，存儲(chǔ)單元， 23H25H,34H37H,38H,39H,3AH,3BH,3CH,賦予初值零。之后，調(diào)用鍵盤掃描子程序，和數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序，數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示子 程序。主程序不斷進(jìn)行鍵盤掃描，數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子程序和動(dòng)態(tài)顯示子程序。 首先初始化參數(shù)，送 LED低位顯示“ 0”，功能鍵（“ +” 、“ ” 、“ *” 、“ /” 、 “ +” ）位不顯示。然后掃描鍵盤看是否有鍵輸入，若有，讀取鍵碼。判斷鍵碼是數(shù)字鍵、清零鍵還是“ +” 、“ — ” 、“ *” “ /” ，是數(shù)值鍵則送 LED 顯示并保存數(shù)值，是清零鍵則做清零處理，是功能鍵則又判斷是“ =”還是運(yùn)算鍵，若是“ =”則計(jì)算最后結(jié)果并送 LED 顯示，若是運(yùn)算鍵則保存相對(duì)運(yùn)算程序的首地址。運(yùn)算主程序框圖如 43 所示： 蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 圖 43 運(yùn)算主程序框圖 在程序設(shè)計(jì)方法上，模塊化程序設(shè)計(jì)是單片機(jī)應(yīng)用中最常用的程序設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)的中心思想是把一個(gè)復(fù)雜應(yīng)用程序按整體功能劃分成若干相對(duì)獨(dú)立的程序模塊，各模塊可以進(jìn)行單獨(dú)的設(shè)計(jì)、編程和調(diào)試，然后組合起來。這種方法便于設(shè)計(jì)和調(diào)試，容易實(shí)現(xiàn)多個(gè)程序共存，但各個(gè)模塊之間的連接有一定的難度。根據(jù)需要我們可以采取自上而下的程序設(shè)計(jì)方法，此方法先從主程序開始設(shè)計(jì)，然后再編制各從屬程序和子程序，層層細(xì)化逐步完成，最終完成一個(gè)復(fù)雜程序的設(shè)計(jì)。這種方法比較符合人們的日常思維，缺點(diǎn)是一級(jí)的程 序錯(cuò)誤會(huì)對(duì)整個(gè)程序蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 產(chǎn)生影響。 功能和操作：加減乘除運(yùn)算和顯示。 A： 上電后，屏幕初始化，按下“ ON/C”鍵。 B: 計(jì)算。按下數(shù)字鍵，屏幕顯示要運(yùn)算的第一個(gè)數(shù)字，再按下符號(hào)鍵，然后再按下 數(shù)字鍵，屏幕顯示要運(yùn)算的第二個(gè)數(shù)字，最后按下 “﹦ ”號(hào)鍵，屏幕上顯示出計(jì)算結(jié)果。 C:如果要再次計(jì)算，可以按下 “ON/C”鍵清零，或者按下單片機(jī)的復(fù)位鍵，重新初始化