從零開始51單片機教程 —— 25 動態(tài)掃描顯示接口電路及程序
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動態(tài)掃描顯示接口電路及程序
在單片機系統(tǒng)中動態(tài)掃描顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一。其接口電路是把所有顯示器的8個筆劃段a-h同名端連在一起，而每一個顯示器的公共極COM是各自獨立地受I/O線控制。CPU向字段輸出口送出字形碼時，所有顯示器接收到相同的字形碼，但究竟是那個顯示器亮，則取決于COM端，而這一端是由I/O控制的，所以我們就能自行決定何時顯示哪一位了。而所謂動態(tài)掃描就是指我們采用分時的辦法，輪流控制各個顯示器的COM端，使各個顯示器輪流點亮。
在輪流點亮掃描過程中，每位顯示器的點亮時間是極為短暫的（約1ms），但由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應，盡管實際上各位顯示器并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感。
下圖所示就是我們的單片機實驗板上的動態(tài)掃描接口。由89c51的P0口能灌入較大的電流，所以我們采用共陽的數(shù)碼管，并且不用限流電阻，而只是用兩只1N4004進行降壓后給數(shù)碼管供電，這里僅用了兩只，實際上還能擴充。它們的公共端則由PNP型三極管8550控制，顯然，如果8550導通，則對應的數(shù)碼管就能亮，而如果8550截止，則對應的數(shù)碼管就不可能亮，8550是由P2.7，P2.6控制的。這樣我們就能通過控制P27、P26達到控制某個數(shù)碼管亮或滅的目的。
下面的這個單片機程序，就是用實驗板上的數(shù)碼管顯示0和1。
FIRST EQU P2.7 ;第一位數(shù)碼管的位控制
SECOND EQU P2.6 ;第二位數(shù)碼管的位控制
DISPBUFF EQU 5AH ;顯示緩沖區(qū)為5AH和5BH
ORG 0000H
AJMP START
ORG 30H
START:
MOV SP,#5FH ;設置堆棧
MOV P1,#0FFH
MOV P0,#0FFH
MOV P2,#0FFH ;初始化，所顯示器，LED滅
MOV DISPBUFF,#0 ;第一位顯示0
MOV DISPBUFF+1,#1 ;第二握顯示1
LOOP:
LCALL DISP ;調(diào)用顯示程序
AJMP LOOP
;主程序到此結束
DISP:
PUSH ACC ;ACC入棧
PUSH PSW ;PSW入棧
MOV A,DISPBUFF ;取第一個待顯示數(shù)
MOV DPTR,#DISPTAB ;字形表首地址
MOVC A,@A+DPTR ;取字形碼
MOV P0,A ;將字形碼送P0位（段口）
CLR FIRST ;開第一位顯示器位口
LCALL DELAY ;延時1毫秒
SETB FIRST ;關閉第一位顯示器（開始準備第二位的數(shù)據(jù)）
MOV A,DISPBUFF+1 ;取顯示緩沖區(qū)的第二位
MOV DPTR,#DISPTAB
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A ;將第二個字形碼送P0口
CLR SECOND ;開第二位顯示器
LCALL DELAY ;延時
SETB SECOND ;關第二位顯示
POP PSW
POP ACC
RET
DELAY: ;延時1毫秒
PUSH PSW
SETB RS0
MOV R7,#50
D1: MOV R6,#10
D2: DJNZ R6,$
DJNZ R7,D1
POP PSW
RET
DISPTAB:DB 28H,7EH,0a4H,64H,72H,61H,21H,7CH,20H,60H
END
從上面的單片機例程中能看出，動態(tài)掃描顯示必須由CPU持續(xù)地調(diào)用顯示程序，才能保證持續(xù)持續(xù)的顯示。
上面的這個程序能實現(xiàn)數(shù)字的顯示，但不太實用，為什么呢？這里僅是顯示兩個數(shù)字，并沒有做其他的工作，因此，兩個數(shù)碼管輪流顯示1毫秒，沒有問題，實際的工作中，當然不可能只顯示兩個數(shù)字，還是要做其他的事情的，這樣在二次調(diào)用顯示程序之間的時間間隔就不一不定了，如果時間間隔比較長，就會使顯示不連續(xù)。而實際工作中是很難保證所有工作都能在很短時間內(nèi)完成的。況且這個顯示程序也有點“浪費”，每個數(shù)碼管顯示都要占用1個毫秒的時間，這在很多合是不允許的，怎么辦呢？我們能借助于定時器，定時時間一到，產(chǎn)生中斷，點亮一個數(shù)碼管，然后馬上返回，這個數(shù)碼管就會一直亮到下一次定時時間到，而不用調(diào)用延時程序了，這段時間能留給主程序干其他的事。到下一次定時時間到則顯示下一個數(shù)碼管，這樣就很少浪費了。
Counter EQU 59H ;計數(shù)器，顯示程序通過它得知現(xiàn)正顯示哪個數(shù)碼管
FIRST EQU P2.7 ;第一位數(shù)碼管的位控制
SECOND EQU P2.6 ;第二位數(shù)碼管的位控制
DISPBUFF EQU 5AH ;顯示緩沖區(qū)為5AH和5BH
ORG 0000H
AJMP START
ORG 000BH ;定時器T0的入口
AJMP DISP ;顯示程序
ORG 30H
START:
MOV SP,#5FH ;設置堆棧
MOV P1,#0FFH
MOV P0,#0FFH
MOV P2,#0FFH ;初始化，所顯示器，LED滅
MOV TMOD,#00000001B ;定時器T0工作于模式1（16位定時/計數(shù)模式）
MOV TH0,#HIGH(65536-2000)
MOV TL0,#LOW(65536-2000)
SETB TR0
SETB EA
SETB ET0
MOV Counter,#0 ;計數(shù)器初始化
MOV DISPBUFF,#0 ;第一位始終顯示0
MOV A,#0
LOOP:
MOV DISPBUFF+1,A ;第二位輪流顯示0-9
INC A
LCALL DELAY
CJNE A,#10,LOOP
MOV A,#0
AJMP LOOP ;在此中間能按排任意程序，這里僅作示范。
;主程序到此結束
DISP: ;定時器T0的中斷響應程序
PUSH ACC ;ACC入棧
PUSH PSW ;PSW入棧
MOV TH0,#HIGH(65536-2000) ;定時時間為2000個周期，約2170微秒（11.0592M）
MOV TL0,#LOW(65536-2000)
SETB FIRST
SETB SECOND ;關顯示
MOV A,#DISPBUFF ;顯示緩沖區(qū)首地址
ADD A,Counter
MOV R0,A
MOV A,@R0 ;根據(jù)計數(shù)器的值取對應的顯示緩沖區(qū)的值
MOV DPTR,#DISPTAB ;字形表首地址
MOVC A,@A+DPTR ;取字形碼
MOV P0,A ;將字形碼送P0位（段口）
MOV A,Counter ;取計數(shù)器的值
JZ DISPFIRST ;如果是0則顯示第一位
CLR SECOND ;不然顯示第二位
AJMP DISPNEXT
DISPFIRST:
CLR FIRST ;顯示第一位
DISPNEXT:
INC Counter ;計數(shù)器加1
MOV A,Counter
DEC A ;如果計數(shù)器計到2，則讓它回0
DEC A
JZ RSTCOUNT
AJMP DISPEXIT
RSTCOUNT:
MOV Counter,#0 ;計數(shù)器的值只能是0或1
DISPEXIT:
POP PSW
POP ACC
RETI
DELAY: ;延時130毫秒
PUSH PSW
SETB RS0
MOV R7,#255
D1: MOV R6,#255
D2: NOP
NOP
NOP
NOP
DJNZ R6,D2
DJNZ R7,D1
POP PSW
RET
DISPTAB:DB 28H,7EH,0a4H,64H,72H,61H,21H,7CH,20H,60H
END
從上面的單片機程序能看出，動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示相比，程序稍有點復雜，不過，這是值得的。這個程序有一定的通用性，只要改變端口的值及計數(shù)器的值就能顯示更多位數(shù)了。下面給出顯示程序的流程圖。
動態(tài)掃描程序框圖>
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