ARM嵌入基礎(chǔ)應(yīng)用 12

第7章

數(shù)碼管動態(tài)顯示作者：黃克亞2025年5月本章概要CONTENTS數(shù)碼管工作原理數(shù)碼管動態(tài)顯示時間項目實施數(shù)碼管編碼方式數(shù)碼管動態(tài)顯示學(xué)號項目實施數(shù)碼管顯示方式7.1數(shù)碼管顯示接口在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，LED過于簡單，LCD驅(qū)動相對復(fù)雜，數(shù)碼管顯示清晰，成本低廉，配置靈活,且單片機接口簡單，編程容易。,如果需要顯示的內(nèi)容只有數(shù)字和某些字母,使用數(shù)碼管是一種較好的選擇。7.1數(shù)碼管顯示接口7.1.1數(shù)碼管工作原理7.1數(shù)碼管顯示接口7.1.2數(shù)碼管編碼方式當(dāng)LED數(shù)碼管與微控制器相連時，一般將LED數(shù)碼管的各筆段引腳a、b、…、g、dp按某一順序接到MCU某一個并行I/O口D0、D1、……D7，當(dāng)該I/O口輸出某一特定數(shù)據(jù)時，就能使LED數(shù)碼管顯示出某個字符。

例如，要使共陽極LED數(shù)碼管顯示“0”:LED數(shù)碼管的編碼方式有多種：（1）按小數(shù)點計否可分為七段碼和八段碼；（2）按公共端連接方式可分為共陰字段碼和共陽字段碼，計小數(shù)點的共陰字段碼與共陽字段碼互為反碼；（3）按a、b、…、g、dp編碼順序是高位在前，還是低位在前，又可分為順序字段碼和逆序字段碼7.1數(shù)碼管顯示接口7.1.2數(shù)碼管編碼方式顯示碼的確定dpgfedcbaabcdefgdp共陰極型:a~g、Dp各筆段接控制端，接高電平時發(fā)光，低電平時不發(fā)光，控制某幾段筆段發(fā)光，就能顯示出某個數(shù)碼或字符。共陽極型:是將各段發(fā)光二極管的正極連在一起，作為公共端COM，接低電平時發(fā)光，高電平時不發(fā)光，7.1數(shù)碼管顯示接口7.1.2數(shù)碼管編碼方式abcdefgdpdp1g1f0e0d0c0b0a00xC07.1數(shù)碼管顯示接口7.1.2數(shù)碼管編碼方式abcdefgdpdp1g1f1e1d1c0b0a10xF97.1數(shù)碼管顯示接口7.1.2數(shù)碼管編碼方式abcdefgdpdp1g0f1e0d0c1b0a00xA47.1數(shù)碼管顯示接口7.1.2數(shù)碼管編碼方式abcdefgdpdp1g0f1e1d0c0b0a00xB07.1數(shù)碼管顯示接口7.1.2數(shù)碼管編碼方式abcdefgdpdp1g0f0e1d1c0b0a10x997.1數(shù)碼管顯示接口7.1.2數(shù)碼管編碼方式abcdefgdpdp1g0f0e1d0c0b1a00x927.1數(shù)碼管顯示接口7.1.2數(shù)碼管編碼方式abcdefgdpdp1g0f0e0d0c0b1a00x827.1數(shù)碼管顯示接口7.1.2數(shù)碼管編碼方式abcdefgdpdp1g1f1e1d1c0b0a00xF87.1數(shù)碼管顯示接口7.1.2數(shù)碼管編碼方式abcdefgdpdp1g0f0e0d0c0b0a00x807.1數(shù)碼管顯示接口7.1.2數(shù)碼管編碼方式abcdefgdpdp1g0f0e1d0c0b0a00x907.1數(shù)碼管顯示接口7.1.2數(shù)碼管編碼方式顯示數(shù)字共陰順序小數(shù)點暗共陽順序小數(shù)點亮共陽順序小數(shù)點暗dpgfedcba16進制0001111110x3F0x400xC01000001100x060x790xF92010110110x5B0x240xA43010011110x4F0x300xB04011001100x660x190x995011011010x6D0x120x926011111010x7D0x020x827000001110x070x780xF88011111110x7F0x000x809011011110x6F0x100x90共陰和共陽LED數(shù)碼管八段編碼表7.1數(shù)碼管顯示接口7.1.3數(shù)碼管顯示方式LED數(shù)碼管顯示電路在嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)中可分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種。每一位顯示器的字段需要一個8位I/O口控制，顯示時，每一位字段碼分別從I/O控制口輸出，保持不變直至CPU刷新顯示為止。靜態(tài)顯示7.1數(shù)碼管顯示接口7.1.3數(shù)碼管顯示方式將顯示各位的所有相同字段線連在一起，由一個8位I/O口控制，而每一位的公共端由另一個I/O口控制。每一位要想顯示不同的內(nèi)容，必須要采取輪流顯示的方式。動態(tài)顯示7.1數(shù)碼管顯示接口7.1.3數(shù)碼管顯示方式數(shù)碼管動態(tài)顯示動畫演示7.2項目分析本節(jié)進行數(shù)碼管動態(tài)顯示學(xué)號項目分析。7.2項目分析項目分析—目標(biāo)是在六位數(shù)碼管上顯示每位同學(xué)的學(xué)號選中數(shù)碼管1PE15=0送顯示碼PE=0x7FFFPG=0x00F9數(shù)碼管DS1DS2DS3位選碼0x7FFF0xBFFF0xDFFF數(shù)碼管DS4DS5DS6位選碼0xEFFF0xF7FF0xFBFF數(shù)碼管位選碼表7.3項目實施對項目實施過程進行詳細展示。7.3項目實施第一步：復(fù)制第6章創(chuàng)建工程模板文件夾到桌面，并將文件夾改名為“5DsgShow”,將原工程模板編譯一下，直到?jīng)]有錯誤和警告為止。項目實施4BeepKey5DsgShow第二步：點擊“File/New”新建兩個文件，將其改名為dsgshow.c和dsgshow.h并保存到工程模板下的APP文件夾中。并將dsgshow.c文件添加到APP項目組下。7.3項目實施第三步：在dsgshow.c文件中輸入如下源程序，在程序中首先包含dsgshow.h頭文件，然后創(chuàng)建2個函數(shù)，分別為DsgShowInit()函數(shù)和DsgShowNum()函數(shù)。項目實施#include"dsgshow.h“voidDsgShowInit(){GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;//打開GPIOE和GPIOG時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE|RCC_APB2Periph_GPIOG,ENABLE);//配置GPIOE為輸出推挽模式,為避免后續(xù)中斷產(chǎn)生誤動作,只初始化高8位

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_15|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_8;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure);//配置GPIOG為輸出推挽模式GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_All;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_InitStructure);}參考程序代碼7.3項目實施項目實施voidDsgShowNum()//數(shù)碼管顯示六位學(xué)號{

u16i;

while(1)

{

GPIO_Write(GPIOE,0x7FFF); //選中第一個數(shù)碼管

GPIO_Write(GPIOG,0xc0); //送第一數(shù)字的段碼

for(i=0;i<400;i++); //延時比較短的時間

GPIO_Write(GPIOE,0xBFFF);

GPIO_Write(GPIOG,0xf9);

for(i=0;i<400;i++);

GPIO_Write(GPIOE,0xDFFF);

GPIO_Write(GPIOG,0xa4);

for(i=0;i<400;i++);

GPIO_Write(GPIOE,0xEFFF);

GPIO_Write(GPIOG,0xb0);

for(i=0;i<400;i++);

GPIO_Write(GPIOE,0xF7FF);

GPIO_Write(GPIOG,0x99);

for(i=0;i<400;i++);

GPIO_Write(GPIOE,0xFBFF);

GPIO_Write(GPIOG,0x92);

for(i=0;i<400;i++);

}}參考程序代碼7.3項目實施第四步：在dsgshow.h文件中輸入如下源程序，其中條件編譯格式不變，只要更改一下預(yù)定義變量名稱即可，需要將我們剛定義函數(shù)的聲明加到頭文件當(dāng)中。項目實施參考代碼如下:#ifndef_DSGSHOW_H#define_DSGSHOW_H#include"stm32f10x.h"voidDsgShowInit(void);voidDsgShowNum(void);#endif第五步：在main.h文件的中間部分“#include"dsgshow.h"”語句，即包含dsgshow.h頭文件，任何時候程序中需要使用某一源文件中函數(shù)，必須先包含其頭文件，否則編譯是不能通過的。main.h文件的源代碼如下所示。參考代碼如下:#ifndef_MAIN_H#define_MAIN_H#include"stm32f10x.h"#include"LED.h"#include"beepkey.h"#include"dsgshow.h"#endif7.3項目實施第六步：在main.c文件中輸入如下源程序，其中main函數(shù)就是二條語句，分別調(diào)用DsgShowInit()對GPIOE和GPIOG進行初始化，調(diào)用DsgShowNum()函數(shù)進行動態(tài)掃描，由于在DsgShowNum()函數(shù)已經(jīng)包含死循環(huán)結(jié)構(gòu)，此處不需要重復(fù)構(gòu)建。第七步：編譯工程，如沒有錯誤，則會在MDK文件夾中Objects文件夾生成“Template.hex”文件，如有錯誤則修改源程序直至沒有錯誤為止。第八步：將生成的目標(biāo)文件通過ISP軟件下載到開發(fā)板微控制器的FLASH存儲器當(dāng)中，復(fù)位運行，檢查實驗效果。參考代碼如下:#include“main.h"intmain(){

DsgShowInit();

DsgShowNum(); }項目實施7.4項目拓展上一節(jié)中介紹的數(shù)碼管動態(tài)顯示程序編寫其實是很不專業(yè)的，其通用性也比較差，主要目的是讓大家能夠快速熟悉數(shù)碼管動態(tài)顯示控制方法。7.2項目分析項目分析—數(shù)碼管動態(tài)顯示時間本節(jié)將介紹一個新的實例，其項目任務(wù)是主程序賦值的三個變量：“hour”、“minute”、“second”的值顯示在六位數(shù)碼管上，并在小時個位和分鐘個位數(shù)字下面顯示一個點。因為本例中涉及到不同文件之間共享同一變量，這是我們前面沒有接觸過的，這一點我們需要注意。因為此項目是上一項目的擴展，所以工程文件和上一項目是完全一樣的，只是部分文件代碼有所改變，改動涉及填加、修改和刪除，現(xiàn)在改動之處一一列出，供大家參考。7.2項目分析項目分析—數(shù)碼管動態(tài)顯示時間改動1在main.c文件中定義三個外部變量，并在main()函數(shù)中對其賦初值。修改后的main.c文件程序如下：7.2項目分析項目分析—數(shù)碼管動態(tài)顯示時間改動2在dsgshow.c文件包含語句(#include"dsgshow.h")的下面，輸入如下語句：externu8hour,minute,second;聲