兩位數(shù)碼管動態(tài)顯示編程常見問題分析

摘 要：由于單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，才能使LED七段數(shù)碼管能夠在減少驅(qū)動器的情況下直接被驅(qū)動。由于LED數(shù)碼管顯示技術(shù)的優(yōu)勢使得它被廣泛應(yīng)用在工業(yè)過程控制系統(tǒng)、智能儀表，智能產(chǎn)品等領(lǐng)域。文章重點介紹了LED（light emission diode）數(shù)碼管動態(tài)顯示在編程中的常見問題分析。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；數(shù)碼管；動態(tài)顯示；問題分析

1 動態(tài)顯示

1.1 動態(tài)顯示的引入

用數(shù)碼管顯示信息時，每個數(shù)碼管至少需要8個I/O口，如果需要多個數(shù)碼管，則需要太多的I/O口，而單片機(jī)的I/O口是有限的。在實際應(yīng)用中，一般采用動態(tài)顯示的方式解決此問題。即將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選控制端決定數(shù)碼管的工作狀態(tài)。多位數(shù)碼管顯示時應(yīng)采用動態(tài)掃描方式。

1.2 動態(tài)顯示的原理

所謂動態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人感覺好像各位數(shù)碼管同時都在顯示。動態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時應(yīng)略小于靜態(tài)顯示電路中的。

2 兩位數(shù)碼管動態(tài)顯示編程常見問題分析

文章主要針對實現(xiàn)兩位數(shù)碼管顯示24進(jìn)制數(shù)的功能，即顯示的數(shù)據(jù)范圍為00～23。在PROTEUS中選用的單片機(jī)的類型為AT89C51，7個電阻組成的排阻和2位共陰極的數(shù)碼管。兩位數(shù)碼管動態(tài)顯示原理圖如圖1所示

2.1 在KEIL軟件使用時易出現(xiàn)的問題

（1）在KEIL軟件中使用小寫的p0～p3。KEIL軟件編程時應(yīng)注意區(qū)分字母的大小寫。在端口P0～P3應(yīng)用時均使用大寫字母，如sbit led=P2^0； 因為在“regx51.h”文件中寄存器位置定義分別為 “sfr P0= 0x80；”，“sfr P1=0x90；”“sfr P2= 0xA0；”“sfr P3 = 0xB0；”。

（2）添加.c文件不成功。若是.c文件沒有找到指定的存儲位置，而是手動輸入的名字，則在Keil軟件中顯示如： 。若是.c文件為空，說明在工程上添加.c文件不成功。添加.c文件成功在Keil軟件中顯示如： 。

（3）頭文件未引用。若是使用“_crol_（變量，移動位數(shù)）”循環(huán)左移函數(shù)，必須引用頭文件#include。

（4）未生成“××.HEX”文件。選擇Options for Target'Target1'選項，單擊Output選項卡，選中Create HEX File （打上對鉤），單擊“確定”按鈕，完成設(shè)置。

2.2 在KEIL軟件中生成的“××.HEX”文件下載到PROTEUS單片機(jī)中，進(jìn)行模擬演示時可能出現(xiàn)的問題

（1）軟件編程和硬件匹配問題

a.段碼的選擇。在KEIL軟件編程時，需要調(diào)用共陰極的數(shù)碼管。由于數(shù)碼管需要顯示的數(shù)字包含0～9，所以在程序中需要調(diào)用0～9的編碼，為了方便調(diào)用，常常把編碼以數(shù)組的形式表示，如：unsigned char duanma[]={0x3f，0x06，0x5b，0x4f，0x66，0x6d，0x7d，0x07，0x7f，0x6f} ；

b.位選的控制。兩位數(shù)碼管中選擇性顯示的控制，即位控端的控制，若使第一位數(shù)碼管工作，P3.1必須為低電平，即P3=0xfe； 若使第二位數(shù)碼管工作，P3.0必須為低電平，即P3=0xfd。

（2）數(shù)碼管顯示個位和十位顛倒

任何一個由兩位數(shù)字組成的十進(jìn)制數(shù)均可以由十位上的數(shù)字×10+個位數(shù)字表示。如：a=b×10+c，則a表示一個兩位的十進(jìn)制數(shù)，b表示十位上的數(shù)字，c表示個位上的數(shù)字。其中a存放在數(shù)組shijian[]中，而b、c則存放在數(shù)組geshi[]中。

a.數(shù)組當(dāng)中數(shù)據(jù)調(diào)用順序不正確。在geshi[]中，geshi[0]存放十位上的數(shù)字，geshi[1]存放個位上的數(shù)字。如：個位顯示“3”，則程序編寫為：P3=0xfe，P2= duanma[geshi[1]] 。

b.兩位十進(jìn)制數(shù)進(jìn)行數(shù)字拆分不正確。十位上數(shù)字利用“/”（取整）算出， 個位上數(shù)字采用“%”（求余）得出。

個位上數(shù)字：geshi[1]=shijian[0]%10；

十位上數(shù)字：geshi[0]=shijian[0]/10；

（3）程序編譯正確，但是下載至單片機(jī)數(shù)碼管不顯示數(shù)字或顯示亂碼。

a.軟件編程所用的編碼和硬件使用數(shù)碼管的管型不一致。

b.軟件編程時數(shù)碼管的位選信號不正確。

c.數(shù)組中的數(shù)據(jù)未初始化。如geshi[]={0，0，0}；則該數(shù)組中有3個數(shù)值，分別為geshi[0]、geshi[1]和geshi[2]，若是在程序中出現(xiàn)“geshi[3]”，內(nèi)部的數(shù)據(jù)取決于具體的編譯器和系統(tǒng)，則geshi[3]具體的數(shù)值不一定，所以一般均需要進(jìn)行必要的初始化。

d.調(diào)用數(shù)組中的數(shù)據(jù)不正確。

編寫程序時，調(diào)用數(shù)組內(nèi)的數(shù)據(jù)要正確。如：k=0x7f；for（i=0；i<8；i++）{P3=k； P2=duanma[geshi[7-i]]；k=_cror_（k，1）；delay（）；} 當(dāng)i=0時，P3=0x7f； P2=duanma[geshi[7]]；先調(diào)用geshi[]中下標(biāo)為7的數(shù)值，再調(diào)用duanma[]中下標(biāo)為geshi[7]的數(shù)值送至P2。

e.數(shù)據(jù)范圍不正確。如shijian[0]++；if（shijian[0]>256）shijian[0]=0； 對于無符號字符型數(shù)據(jù)的范圍為0～255。若是需要和256進(jìn)行比較，可以定義為“unsigned int shijian[]={0}；” 。

綜上所述，編寫程序時常見問題的原因如下：

（1）學(xué)習(xí)者對C語言中的部分基礎(chǔ)知識掌握不牢固；（2）學(xué)習(xí)者對相關(guān)單片機(jī)基礎(chǔ)知識理解不透徹；（3）學(xué)習(xí)者對程序控制要求不

明確。

通過KEIL軟件和PROTEUS軟件的聯(lián)合調(diào)試，學(xué)習(xí)者能夠及時快捷地掌握單片機(jī)和C語言中的相關(guān)知識，理解相關(guān)器件的工作原理，進(jìn)而掌握編寫程序的一般方法和技巧。

參考文獻(xiàn)

[1]張靖武.單片機(jī)系統(tǒng)的PROTEUS設(shè)計與仿真[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007.

[2]譚浩強(qiáng).C語言設(shè)計（第4版）[M].清華大學(xué)出版社，2010.