单片机原理及应用课件项目5 显示器及键盘教学讲义.pptVIP

项目5 显示器及键盘 5.1 LED显示器及接口技术 在单片机系统设计中，信号的输出部分是非常重要的一部分，常用的输出设备有显示器、打印机等，而显示器作为一种常用的输出设备，在单片机系统设计中被广泛使用。 显示器的种类很多，LED（发光二极管显示器）、LCD（液晶显示器）和CRT显示器都可以作为单片机的显示设备，通常用LED数码显示器来显示各种数字或符号。由于它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。 项目5 显示器及键盘 5.1.1 LED显示器结构与工作原理 1.LED内部结构 通常所说的LED显示器，俗称数码管，由7个发光二极管组成，因此又称之为7段LED显示器，其排列形状如图5-1所示。 项目5 显示器及键盘 实际上，显示器中还有一个圆点型发光二极管（在图中以dp表示），用于显示小数点。通过七个发光二极管构成“日”，一个构成小数点，故也称为8段显示器，通过发光二极管亮暗的不同组合，可以显示多种数字、字母以及其他符号。 图5-1 LED显示器中的发光二极管共有两种连接方法： 一种是把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极。使用时公共阳极接+5V，这样阴极端输入低电平的段发光二极管就导通点亮，而输入高电平的则不点亮。 另外一种是把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极。使用时公共阴极接地，这样阳极端输入高电平的段发光二极管就导通点亮，而输入低电平的则不点亮。 图5-2 一个二极管被点亮的条件 项目5 显示器及键盘 图5-3七段LED显示器 项目5 显示器及键盘 5.1.2 LED显示器与单片机接口技术 LED显示器常用两种显示方法：静态显示和动态显示 1.静态LED显示接口 所谓静态显示，就是每一个LED显示器都要占用80C51一个单独输出口。这样单片机只要把要显示的字形代码发送到所连接的输出口，就可以显示相应的数字或字符。如图5-3所示。 优点：占用单片机中CPU的时间少，显示程序简单显示亮度高且稳定。 缺点：显示位数较多时占用较多的I/O口线。 故静态显示一般用于显示位数较少的系统中。 项目5 显示器及键盘 图5-3 两位LED数码管静态显示示意图 静态显示程序举例 在80C51单片机的输出端连接一数码管，要求数码管依次显示0--F，每位数字显示100ms。 所需元件清单 元件名称 元件标号 元件标称值 Protues中的名称 单片机 U1 AT89C51 AT89C51 晶振 X1 12MHz CRYSTAL 电容 C1、C2 30pF CAP 电解电容 C3 10uF CAP-ELEC 电阻 R1 8.2KΩ RES 电阻 R2 200Ω RES 开关 K BUTTON 1位LED数码管 LED 共阳极 7SEG-MPX1-CA 电阻 R3~R10 330Ω RES 项目5 显示器及键盘 静态显示电路图 项目5 显示器及键盘 实践练习题目 在以上例子中，更改一下条件完成题目 1、每位数字显示更改为1s； 2、数字显示从F—0倒叙显示； 3、增加一个按键，当按键按下时，停止显示，按键断开时，继续显示。 项目5 显示器及键盘 2.动态LED显示接口 动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管。通常，各位数码管的段选线相应并联在一起，由一个8位的I/O口控制；各位的位选线（公共阴极或阳极）由另外的I/O口线控制。 图5-4 8位LED数码管动态显示示意图 采用动态显示比较节省I/O口线，硬件电路也比较简单，但是其亮度不如静态显示方式，而且在显示位数较多时，CPU要依次扫描，占用较多CPU的时间。 项目5 显示器及键盘