【文章內容簡介】 示器的顯示方法有兩種：靜態(tài)顯示法和動態(tài)掃描顯示法。第一節(jié) 靜態(tài)顯示法 所謂靜態(tài)顯示，就是每一個顯示器各筆畫段都要獨占具有鎖存功能的輸出口線，CPU把欲顯示的字形代碼送到輸出口上，就可以使顯示器顯示出所需的數字或符號。此后即使CPU不再去訪問它，顯示的內容也不會消失（因為各筆畫段接口具有鎖存功能）。 靜態(tài)顯示法的優(yōu)點是顯示程序十分簡單，顯示亮度大。由于CPU不必經常掃描顯示器，所以節(jié)約了CPU的工作時間。但靜態(tài)顯示也有其缺點，主要是占用的I/O口線較多。硬件成本也較高。所以靜態(tài)顯示法常用在顯示器數目較少的應用系統(tǒng)中。圖 為靜態(tài)顯示示意圖。 圖 中由74LS273（8D鎖存器）作擴展輸出口。當二者同時為0時，或門輸出為0，將P0口數據鎖存到74LS273中，口地址為FEEEH。輸出口線的低4位和高4位分別接BCD7段顯示譯碼驅動器74LS47，它們驅動兩位數碼管作靜態(tài)的連續(xù)顯示。 圖 靜態(tài)顯示示意圖第2節(jié) 動態(tài)掃描顯示法動態(tài)掃描顯示是單片機應用系統(tǒng)中最常用的顯示方式之一。它是把所有顯示器的8個筆畫段a~h的各同段名端互相并接在一起，并把它們接到字段輸出口上。為了防止各個顯示器同時顯示相同的數字，各個顯示器的公共端COM還要受到另一組信號控制，即把它們接到位輸出口上。這樣，對于一組LED數碼管顯示器需要由兩組信號控制：一組是字段輸出口輸出的字形代碼，用來控制顯示的字形，稱為段碼；另一組是位輸出口輸出的控制信號，用來選擇第幾位顯示器工作，稱為位碼。在這兩組信號的控制下，可以一位一位地輪流點亮顯示器，顯示各自的數碼，以實現動態(tài)掃描顯示。在輪流點亮一遍的過程中，每位顯示器點亮的時間是極為短暫的（1～5ms）。由于LED具有余輝特性以及人眼視覺的惰性，盡管各位顯示器實際上是分時繼續(xù)地顯示，但只要適當選取掃描頻率，給人眼的視覺印象就會是在連續(xù)穩(wěn)定地顯示，并不察覺有閃爍現象。動態(tài)掃描顯示由于各個數碼管的字段線是并聯使用的，因而大大簡化了硬件線路。動態(tài)顯示示意圖如圖 所示圖 動態(tài)掃描示意圖在實際的單片機系統(tǒng)中，LED顯示程序都是作為一個子程序供監(jiān)控程序調用，因此各位顯示器都掃過一遍之后，就返回監(jiān)控程序。返回監(jiān)控程序后，進行一些其他操作，再調用顯示掃描程序。通過這種反復調用來實現LED數碼管顯示器的動態(tài)掃描。動態(tài)掃描顯示在使用時必須反復調用顯示子程序，若CPU要進行其他操作，顯示子程序只能插入循環(huán)程序中，這往往束縛了CPU的工作，降低了CPU的工作效率。另外掃描顯示電路中，顯示器數目也不宜太多，一般在12個以內，否則會使人察覺出顯示器在分時輪流顯示。這兩種顯示方式各有利弊：靜態(tài)顯示法雖然數據顯示穩(wěn)定，占用很少的CPU工作時間，但每個顯示單元都需要單獨的顯示驅動電路，使用的電路硬件較多。動態(tài)掃描顯示占用的CPU時間多，但是用的硬件少，能節(jié)省線路板空間及降低成本。動態(tài)掃描顯示由于外圍元件少，降低了成本，充分發(fā)揮了軟件的優(yōu)勢，因而在單片機系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。工業(yè)生產節(jié)能時控器也采用動態(tài)掃描顯示。第3節(jié) 電路設計 “工業(yè)生產節(jié)能時控器”電路原理圖 。共有4個按鍵，即on/off,up,left,set。這幾個鍵的功能為：On/off定時1，2啟動/撤銷鍵；Up 輸入數據遞增鍵Left 左移鍵；Set 工作模式設定鍵，共可設定“走時”，“調整走時時間”，“輸入定時1”，“輸入定時2”四種模式。在工業(yè)生產節(jié)能時控器中，AT89C2051單片機只有15條I/O線，由于受I/O線數量限制，～，同時也用作按鍵的輸入。無疑，這種方式大大節(jié)約了硬件的I/O線，但也給編程者提出了更高的觸點負載電流可達5A/22V，如欲控制更大功率的負載，可外接中間繼電器，接觸器或固態(tài)繼電器(SSR)。當交流電源斷電時，保持走時準確，此時軟件關閉LED數碼管顯示器。通過實際使用，發(fā)現工業(yè)生產節(jié)能時控器走時很準，每星期的誤差在10s之內。第4章 軟件設計第1節(jié) 主程序設計 圖 為主程序狀態(tài)流程圖。主程序只負責進行走時或調整時間的運算及顯示，而判斷按鍵輸入則放在T1定時中斷（10ms）服務子程序中。T0作為走時的基準被設置為100ms定時中斷。這種設計的優(yōu)點是大大簡化了主程序設計，并且CPU會定時關心鍵盤，只要定時中斷時間夠短（如為幾十ms），就不會漏掉每一次的按鍵輸入。我們將顯示走時，顯示調整走時，顯示調整定時1，顯示調整定時2，做成4個子程序，分別由Set為0，1，2，3時散轉后的“顯示走時并判斷定時1，2到否程序”，“顯示調整走時程序”，“顯示調整定時1程序”，“顯示調整定時2程序”，“進行調用。為達到某位示較暗（有閃爍感）的視覺效果，讓3位顯示較暗的數碼管每位點亮3ms，而顯示最亮的那位數碼管點亮36ms即可。 開始 T0,T1初始化Set鍵按下？Set鍵值加1根據鍵值散轉Set=0顯示走時并判斷定時1，2到否Set=2顯示調整定時1Set=3顯示調整定時2Set=1顯示調整走時NY圖 主程序狀態(tài)流程表 第2節(jié) 變量定義及初始化模塊uchar x[4]。 /* 存放走時的數組*/uchar y[4]={0,0,0,0}。 /* 存放定時1的數組*/uchar z[4]={0,0,0,0}。 /* 存放定時2的數組*/uchar deda=0。 /*100mS計數單元清零*/ bit d_05s=0。 /**/bit o_f1=0。 /*定時1啟/停標志*/bit o_f2=0。 /*定時2啟/停標志*/uchar set=0。 /*功能鍵標志*/uchar h=0。 //全局變量uchar n=0。uchar m=0。uchar flag。 //RAM區(qū)是否受干擾的標志uchar left=0。 //左移鍵標志uchar sec=0。 //走時單元set,min,hour的初始化uchar min=0。uchar hour=0。uchar min1=0。 //定時1單元 min1,hour1初始化uchar hour1=0。 uchar min2=0。 //定時2單元 min1,hour1初始化uchar hour2=0。uchar up=0。 //遞增鍵標志bit flag1=0。 //繼電器輸出控制的標志，1時繼電器吸合，0時繼電 器釋放/***************************************************//*定時器T0初始化*/void init_timer0(){TMOD=0x11。 //定時器T0,T1方式1TH0=(50235/256)。 //裝載100ms定時初值TL0=(50235%256)。IE=0x8a。 //開CPU中斷TR0=1。 //啟動T0}/*定時器T1初始化*/void init_timer1(){TH1=(5000/256)。 ////裝載10ms定時初值TL1=(5000%256)。}第三節(jié) 判斷按鍵輸入的T1定時中斷服務子程序模塊工業(yè)生產節(jié)能時控器的一個設計難點就是其按鍵輸入部分，因此這里詳細分析一下按鍵輸入子程序模塊。學習過單片機技術的人都知道，單片機的按鍵輸入一般可分為簡單的獨立式按鍵輸入及行列式鍵盤輸入兩種。圖 為簡單的獨立式鍵盤輸入示意圖，獨立式鍵盤輸入適合于按鍵輸入不多的情況（5個按鍵），具有占用口線較少，軟件編寫簡單容易等特點。 圖 獨立式鍵盤輸入示意圖 圖 為行列式鍵盤輸入示意圖，～，～，如16個按鍵輸入，用簡單按鍵輸入要占用2個輸入口（共16位），而使用行列式鍵盤輸入只需占用一個輸入口（8位）。行列式鍵盤輸入軟件編寫較復雜，對初學者而言有一定的難度。在很多狀態(tài)下，按鍵輸入的值要同時在LED數碼管上顯示出來。如一個按鍵設計為輸入遞增（加法）鍵，可以設計成每點按一下，數值遞增加1，同時在LED數碼管上顯示出來；也可以設計成持續(xù)按下時，數值以一定時間間隔（）累加。但是當欲輸入值較大時（如三位LED數碼管作輸入顯示時的輸入值最大為999），則可能按下鍵的時間太長（最長達300S），因此這種方式只適用于1位或最多2位數值（最大99）的輸入。當然也可多設幾個鍵，每個鍵只負責一位數值的輸入，但這樣會占用較多的口線，浪費寶貴的硬件資料。一些進口的溫度控制器，如日本RKC INSTRUMENT INC，生產的REXC700溫控器，其面板設計為：溫度測量值用4位LED數碼管顯示，輸入設定值顯示也用4位LED數碼管，輸入按鍵只有4個，一個為“模式設定鍵”，一個為“左移鍵”，另兩個為“加法鍵”，“減法鍵”。欲輸入設定值（溫控制）時，按一下“模式設定鍵”，程序進入設定狀態(tài)，此時顯示輸入設定值的4位LED數碼管中，個位顯示最亮（穩(wěn)定顯示），而十，百，千位顯示較暗（有閃爍感），說明可對個位進行輸入，按下“加法鍵”或“減法鍵”，即可輸入個位數的值；點按一下“左移鍵”，變?yōu)槭伙@示最亮，而個，百，千位顯示較暗，說明可對十位進行輸入，按下“加法鍵”或“減法鍵”，即可輸入十位數的值；………這樣可完成4位數的輸入。完成輸入后，再按一下“模式設定鍵”，程序即退出設定狀態(tài)，進入工作運行。用這種輸入方法，不僅輸入4位數用4個鍵即可，再多位（5位至24位）的輸入也用這4個鍵就夠了。工業(yè)生產節(jié)能時控器就是采用這種按鍵輸入方式設計的。下面為按鍵輸入子程序模塊詳解。/*10mS定時中斷服務子函數*/void zd1(void) interrupt 3 //聲明定時1中斷函數{ //定時1中斷函數開始uchar i,j。i=P1。j=P3。 /*定義i，j為無符號字符型局部變