【正文】 段 LED 動(dòng)態(tài)顯示電路 （ 2）動(dòng)態(tài)顯示電路 動(dòng)態(tài)掃描顯示是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中最常用的顯示方式之一。 LED 顯示器動(dòng)態(tài)顯示電路的基本原理是利用人眼的“視覺(jué)暫留”效應(yīng)及 LED 的余輝特性。接口 路把所有顯 83H 7CH b FFH 00H “滅 ” 88H 77FH A C7H 38H L 90H 6FH 9 89H 76H H 80H 7FH 8 91H 6EH y F8H 07H 7 CEH 31H T 82H 7DH 6 C1H 3EH U 92H 6DH 5 8CH 73H P 99H 66H 4 8EH 71H F B0H 4FH 3 86H 79H E A4H 5BH 2 A1H 5EH d F9H 06H 1 C6H 39H c C0H 3FH 0 共陽(yáng)極段碼 共陰極段碼 顯示字符 共陽(yáng)極段碼 共陰極段碼 顯示字符 過(guò)程論述 第 25 頁(yè) （共 51 頁(yè)） 示器的 8 個(gè)筆段 a～ h分別并聯(lián)在一起，并把它們接到字段輸出口上。為了防止各顯示器同時(shí)顯示相同的數(shù)字，各顯示器的公共端 COM 還要受到另一組信號(hào)控制，即把它們接到位輸出口上。這樣，對(duì)于一組 LED 數(shù)碼顯示器，需要有兩組信號(hào)來(lái)控制：一組是字段輸出口輸出的字型代碼，用來(lái)控制顯示的字型，稱(chēng)為段碼；另一組是位輸出口輸出的控制信號(hào)，用來(lái)選擇第幾位顯示器工作，稱(chēng)為位碼。在這兩組信號(hào)的控制下，可以一位一位地輪流點(diǎn)亮各顯示器顯示各自的數(shù)碼，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描顯示。盡管各位顯示器實(shí)際上是分時(shí)斷續(xù)地顯示，但只要適當(dāng)選取掃描頻率， 給人眼的視覺(jué)印象就會(huì)是在連續(xù)穩(wěn)定地顯示，并不察覺(jué)有閃爍現(xiàn)象，認(rèn)為是各個(gè)顯示器同時(shí)發(fā)光。由于各數(shù)碼管的字段線(xiàn)是并聯(lián)使用的，因而動(dòng)態(tài)掃描顯示大大簡(jiǎn)化了硬件線(xiàn)路。 圖 為 四 位 8 段 LED 動(dòng)態(tài)顯示電路。其中段碼線(xiàn)占用一個(gè) 8 位 I/O 口，而位選線(xiàn)占用一個(gè) 四 位 I/O 口。 所有位的段碼線(xiàn)相應(yīng)段并在一起，由一個(gè) 8 位 I/O 口控制，形成段碼線(xiàn)的多路復(fù)用，各位的公共端分別由相應(yīng) I/O 線(xiàn)控制，形成各位的分時(shí)選通。 采用動(dòng)態(tài)顯示方式比較節(jié)省 I/O 口，硬件電路也比較簡(jiǎn)單，但其亮度不如靜態(tài)顯示方式。而且在顯示位數(shù)較多時(shí) ， CPU 要依次掃描，占用 CPU 較多的時(shí)間。我們已經(jīng)知道，一旦程序中用了軟件延時(shí)，在 CPU 執(zhí)行延時(shí)程序的時(shí)候，不能干別的事情，這樣勢(shì)必會(huì)降低 CPU 的效率。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)然不可能只顯示幾個(gè)數(shù)字，還是要做其他的事情。這時(shí)，我們可以借助于定時(shí)器，定時(shí)時(shí)間一到，產(chǎn)生中斷，更換一個(gè)數(shù)碼管點(diǎn)亮，然后馬上返回；此次點(diǎn)亮的數(shù)碼管就會(huì)一直亮到下一次定時(shí)時(shí)間到。這段時(shí)間內(nèi)不執(zhí)行延時(shí)程序，可以留給主程序干其他的事。到下一次定時(shí)時(shí)間到，則點(diǎn)亮下個(gè)數(shù)碼管。 報(bào)警 電路的設(shè)計(jì) 報(bào)警 器（發(fā)光二極管）與單片機(jī)的接口：發(fā)光二極管 的 N 區(qū)與單片機(jī) P1 口的 引腳相連接， 引腳作為輸出口使用。發(fā)光二極管的 P 區(qū)與 +5V 電源相連接。當(dāng)=0 時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通，使發(fā)光二極管的兩個(gè)引腳間獲得將近 5V 的直流電壓，發(fā)光二極管中有電流通過(guò)，而使發(fā)光二極管發(fā)亮。當(dāng) =1 時(shí)，發(fā)光二極管截止，發(fā)光二極管的兩個(gè)引腳間的直流電壓接近于 0V，發(fā)光二極管不發(fā)光 。 過(guò)程論述 1 通道切換電路的設(shè)計(jì) 這次設(shè)計(jì)是進(jìn)行 4 路溫度的采集，我采用 獨(dú)立 式 按鍵來(lái)對(duì)通道進(jìn)行選擇 。 獨(dú)立式按鍵是指 各鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵各接一根輸入線(xiàn)，通過(guò)檢測(cè)輸入線(xiàn)的電平狀態(tài)可很容 易判斷那個(gè)鍵被按下。獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但由于每個(gè)按鍵必須單獨(dú)占用一根 I/O 口線(xiàn)，在按鍵數(shù)量較多時(shí)， I/O 口線(xiàn)浪費(fèi)較大，如果應(yīng)用系統(tǒng)中的鍵較少，就可以采用獨(dú)立式的鍵盤(pán)接口電路。 判斷是否有鍵按下的方 式有中斷方式和查詢(xún)方式。我采用查詢(xún)方式的電路連接，將每個(gè)按鍵的一端接單片機(jī) I/O 口，另一端接地，這是最簡(jiǎn)單的方法。采用 查詢(xún)方式將使 CPU 時(shí)刻處于鍵盤(pán)檢測(cè)狀態(tài)，即檢測(cè)是否有鍵閉合，如有鍵閉合則去除鍵抖動(dòng)，判斷鍵號(hào)并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的按鍵處理程序。 這次設(shè)計(jì)的七個(gè)按鍵功能如下： K1 鍵功能：為確定鍵，當(dāng)選擇好 通道后，需按下此鍵進(jìn)行確定。 K2 鍵功能： 4 路溫度采集的第 1 路 通道。 K3 鍵功能： 4 路溫度采集的第 2 路通道。 K4 鍵功能： 4 路溫度采集的第 3 路通道。 K5 鍵功能： 4 路溫度采集的第 4 路通道。 K6 鍵功能：當(dāng)按下此鍵時(shí)，增加 選擇 通道的溫度。 K7 鍵功能：當(dāng)按下此鍵時(shí)，減 少選擇通道的溫度。 通過(guò)前面的設(shè)計(jì)過(guò)程，可設(shè)計(jì)出基于單片機(jī)的多路溫度采集顯示系統(tǒng) 的硬件電路原理圖如附錄 圖 一 所示。 至此，我們已經(jīng)設(shè)計(jì)完成了多路溫度采集顯示的硬件電路的設(shè)計(jì)工作，要使該電路具有多路溫度采集顯示 的功能，還需要有相應(yīng)的軟件配合，才能達(dá)到 設(shè)計(jì)要求。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 進(jìn)行系統(tǒng) 軟件設(shè)計(jì)時(shí)可采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法，其優(yōu)點(diǎn)是； （ 1）每個(gè)模塊的程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，任務(wù)明確，易于編寫(xiě)、調(diào)試和修改。 （ 2）程序可讀性好，對(duì)程序的修改可局部進(jìn)行，其他部分可以保持不變，便于功能擴(kuò)充和版本升級(jí)。 （ 3）對(duì)于使用頻繁的子程序可以建立子程序庫(kù)，便于多個(gè)模塊調(diào)用。 （ 4）便于分工合作， 多個(gè)程序員同時(shí)進(jìn)行程序的編寫(xiě)和調(diào)試工作，加快 了 軟件研制 過(guò)程論述 2 ORG 0013H RETI ORG001BH 的進(jìn)度 。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，首 先要確定軟件設(shè)計(jì)方案，即確定該軟件該完成哪些功能；其次是規(guī)劃為了完成這些功能需要分成多少個(gè)功能模塊，以及每一個(gè)程序模塊的具體任務(wù)是什么。模塊的劃分有很大的靈活性，但也不能隨意劃分。劃分模塊時(shí) 遵循下述原則： （ 1）每個(gè)模塊應(yīng)具有獨(dú)立的功能，能產(chǎn)生一個(gè)明確的結(jié)果。 （ 2）模塊之間的控制參數(shù)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)參數(shù)應(yīng)盡量少。控制參數(shù)是指模塊進(jìn)入 和退出的條件及方式，數(shù)據(jù)參數(shù)是指模塊間的信息交換（傳遞）方式、交換量 的多少及交換的頻繁程度。 （ 3）模塊長(zhǎng)度適中。 模塊語(yǔ)句的長(zhǎng)度通常在 20～ 100 條較合 適。模塊太長(zhǎng)時(shí)，分析 和調(diào)試比較困難，失去了模塊化程序結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性；模塊太短則信息 交換太頻繁，也不適合。 （ 4） 根據(jù)模塊的劃分原則，將該程序劃分為 5個(gè)模塊，如圖 所示 。 初始化和工作方式選擇程序的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)上電時(shí)，初始化程序?qū)?70h～ 77h 內(nèi)存單元清零， P2 口置 0。 ORG 0000H LJMP START ORG 0003H 主程序 T0中斷服務(wù)子程序 A/D轉(zhuǎn)換子程序 通道選擇子程序 顯示掃描子程序 蜂鳴器報(bào)警模塊 過(guò)程論述 3 RETI ORG 000BH RETI RETI ORG 0023H RETI ORG 002BH RETI CLERMEMICLRA MOV P2, A MOV R0, 7OH MOV R2, 0DH LOOPMEM: MOV @R0, A INC R0 DJNZ R2, LOOPMEM MOV 20H, 00H MOV A, 0FFH MOV P0, A MOV P1, A MOV P2, A RET START: LCALL CLEARMEMIO；初始化 LCALL TEST；測(cè)量一次 LCAL LDISPLAY；顯示數(shù)據(jù)一次 AJMP MAIN NOP ；PC 值出錯(cuò)處理 NOP 過(guò)程論述 4 NOP LJMP START A/D 轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì) A/D 轉(zhuǎn)換是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn) ，將采集的溫度經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換才能變成數(shù)碼管能顯示出的數(shù)字量，其流程圖如圖 所示。 開(kāi)始 轉(zhuǎn)換輸出數(shù)據(jù)送A 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換調(diào)整 輸出顯示 清除顯示器 啟動(dòng) ADC 轉(zhuǎn)換 A/D 轉(zhuǎn)換 完成 過(guò)程論述 5 顯示程序的設(shè)計(jì) 顯示子程序采用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)四位共陽(yáng)極數(shù)碼管的數(shù)值顯示，測(cè)量所得的Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)放在 70h～ 77h 內(nèi)存單元中，測(cè)量數(shù)據(jù)在顯示時(shí)轉(zhuǎn)換為溫度值十進(jìn)制 BCD 碼放在 78h～ 7bh 內(nèi)存單元中，其中 7bh 存放通道標(biāo)志數(shù)。寄存器 R3 用作 四路循環(huán)控制， R0 用作顯示數(shù)據(jù)地址指針。 DISPLAY: JB 00H, DISP11；標(biāo)志位為 1，則轉(zhuǎn)單路顯示控制程序 MOV R3, 04H； 4 路信號(hào)循環(huán)顯示控制子程序 MOV R0, 70H； 顯示數(shù)據(jù)初值 70H~77H MOV 7BH, 00H； 顯示通道數(shù)初始值 DISLOOP1: LCALL YNCD； 顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為三位 BCD 碼存入 7AH， 79H， 78H MOV R2, 0FFH； 每路顯示時(shí)間控制在 4ms*255，約 1s DISLOOP2: LCALL DISP； 調(diào)四位顯示程序 LCALL KEYWORK1； 按鍵檢測(cè) DJNZ R2, DISLOOP2 INC R0； 顯示下一路 INC 7BH； 通道數(shù)據(jù)加 1 DJNZ R3, DISLOOP1 RET DISP11: MOV A, 7BH； 單路顯示控制子程序 SUBB A, 01H MOV 7BH, A ADD A, 70H MOV R0,A DISLOOP11: LCALL TUNBCD； 顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為三位 BCD 碼存入 7AH， 79H，78H MOV R2, 0FFH；每路顯示時(shí)間控制在 4ms*25 DISLOOP22: LCALL DISP； 調(diào)四位顯示程序 LCALL KEYWORK2；按鍵檢測(cè) DJNZ R2, DISLOOP22 過(guò)程論述 6 INC 7BH； 通道顯示數(shù)據(jù)加 1 RET 5．系統(tǒng)仿真與調(diào)試分析 在仿真軟件 proteus 中，根據(jù)硬件設(shè)計(jì)方案畫(huà)出仿真電路圖，檢查仿真電路圖，并在確認(rèn)無(wú)誤后，開(kāi)始進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試方面主要是軟件的調(diào)試。在編程軟件 wave 中把編寫(xiě)好的程序?qū)懭?。邊?xiě)邊進(jìn)行檢查，各方面可能存在的錯(cuò)誤。最終程序?qū)懲旰?，進(jìn)行測(cè)試，運(yùn)行正確后，把生成的“ .HEX”文件，加載如畫(huà)好的仿真電路圖中，點(diǎn)擊運(yùn)行。如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，對(duì)源程序進(jìn)行修改，直至調(diào)試成功。全部調(diào)試通過(guò)后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的考驗(yàn)，就可以進(jìn)行實(shí)物的制作了。 軟件調(diào)試的任務(wù)是利用開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行在線(xiàn)仿真調(diào)試，發(fā)現(xiàn)和糾正程序錯(cuò)誤，同時(shí)也能發(fā)現(xiàn)一些硬件故障。程序的調(diào)試應(yīng)一個(gè)模塊、一個(gè)模塊地進(jìn)行，否則程序太長(zhǎng)，你根本無(wú)法找出程序無(wú)法運(yùn)行的原因所在。首先應(yīng)該單獨(dú)調(diào)試各功能子程序，檢查程序是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的目的，借口電路的控制是否正常等，最后逐步將各個(gè)子程序連接起來(lái)總調(diào)。聯(lián)調(diào)需要注意的是，各模塊間能否正確傳遞參數(shù)，特別要注意各個(gè)子程序的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和恢復(fù)。 調(diào)試的結(jié)果基本符合設(shè)計(jì)的要求。 6．結(jié)束語(yǔ) 轉(zhuǎn)眼之間，歷經(jīng)整整大四的下半個(gè)學(xué)期、近 五 個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)馬上就要結(jié)束了，這是