小燈是一種簡(jiǎn)單的led，給我們視覺(jué)效果只能通過(guò)亮和滅來(lái)表達(dá)簡(jiǎn)單信息。而這節(jié)課我們要來(lái)學(xué)習(xí)一種表達(dá)更加明確的器件，數(shù)碼管。
1、數(shù)碼管的基本介紹
先給大家提供一張?jiān)韴D看一下，如圖1所示。
圖1數(shù)碼管原理圖
這是比較常見(jiàn)的數(shù)碼管的原理圖，我們板子上一共有6只數(shù)碼管。前邊有了led小燈的學(xué)習(xí)，數(shù)碼管學(xué)習(xí)就會(huì)輕松的多了。從圖1能看出來(lái)，數(shù)碼管共有a,b,c,d,e,f,g,dp這8個(gè)段，而實(shí)際上，這8個(gè)段每一段都是一個(gè)led小燈，所以數(shù)碼管就是由8個(gè)led小燈所組成的。我們看一下數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖2數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖
數(shù)碼管分為共陽(yáng)數(shù)碼管和共陰數(shù)碼管，所謂的共陰數(shù)碼管就是8只led小燈的陰極是接在一起的，也就是陰極是公共端，由陽(yáng)極來(lái)控制小燈是否亮滅。同理，共陽(yáng)數(shù)碼管就是陽(yáng)極是接到一起的，大家可以仔細(xì)研究下圖1。細(xì)心的同學(xué)也會(huì)發(fā)現(xiàn)，數(shù)碼管上邊有2個(gè)com，實(shí)際上就是我們數(shù)碼管的公共端。為什么有2個(gè)，我個(gè)人認(rèn)為，一方面有2個(gè)可以起到對(duì)稱的效果，剛好是10個(gè)引腳，另外一個(gè)方面，公共端通過(guò)的電流較大，我們初中就學(xué)過(guò)，并聯(lián)電路電流之和等于總電流，用2個(gè)com可以把公共電流平均到2個(gè)引腳上去，降低線路承受的電流。
從我們板子的電路圖上能看出來(lái)，我們所用的數(shù)碼管是共陽(yáng)數(shù)碼管，如圖所示。
圖3共陽(yáng)數(shù)碼管電路
他們的com是接到了正極上，當(dāng)然了，和led小燈電路類似，也是由74hc138控制了三極管的導(dǎo)通來(lái)控制整個(gè)數(shù)碼管的電流，我們先來(lái)看ds1這個(gè)數(shù)碼管。原理圖上可以看出來(lái)，控制ds1的三極管是q17，控制q17的引腳是leds0，對(duì)應(yīng)到74hc138上邊就是y0端的輸出。
圖474hc138控制圖
我們現(xiàn)在的目的是讓leds0這個(gè)引腳輸出低電平，相信大家現(xiàn)在可以獨(dú)立根據(jù)前邊學(xué)到的內(nèi)容把a(bǔ)ddr0，addr1，addr2，addr3，enled這4個(gè)輸入狀態(tài)寫(xiě)出來(lái)，現(xiàn)在大家不要偷懶，都去根據(jù)138的手冊(cè)去寫(xiě)一下，不需要你記住這些結(jié)論，但是遇到就寫(xiě)一次，鍛煉過(guò)幾次后，遇到同類芯片自己就知道如何去解決問(wèn)題了。
數(shù)碼管通常是用來(lái)顯示數(shù)字的，我們板子上的6個(gè)數(shù)碼管，習(xí)慣上我們稱之為6位，那控制位選擇的就是74hc138了。而數(shù)碼管內(nèi)部的8個(gè)led小燈我們稱之為數(shù)碼管的段，那么數(shù)碼管的段選擇（即該段的亮滅）是通過(guò)p0口控制，經(jīng)過(guò)74hc245驅(qū)動(dòng)。
2、數(shù)碼管的真值表
數(shù)碼管的8個(gè)段，我們直接當(dāng)成8個(gè)led小燈來(lái)控制，那就是a、b、c、d、e、f、g、dp一共8個(gè)led小燈。我們通過(guò)圖1可以輕而易舉的看出來(lái)，如果我們點(diǎn)亮b和c這兩個(gè)led小燈，也就是數(shù)碼管的b段和c段，其他的所有的段都熄滅的話，就可以讓數(shù)碼管ds1顯示一個(gè)數(shù)字1，那么這個(gè)時(shí)候?qū)嶋H上p0的值的二進(jìn)制就是0b11111001，十六進(jìn)制就是0xf9。那么我們寫(xiě)一個(gè)程序進(jìn)去，看看讓數(shù)碼管顯示一下看看。
#include//包含寄存器的庫(kù)文件
sbitaddr0=p1^0;
sbitaddr1=p1^1;
sbitaddr2=p1^2;
sbitaddr3=p1^3;
sbitenled=p1^4;
voidmain()
{
unsignedcharj=0;
unsignedinti=0;
enled=0;
addr0=0;
addr1=0;
addr2=0;
addr3=1;//74hc138開(kāi)啟三極管q17
while(1)//程序死循環(huán)
{
p0=0xf9;//打開(kāi)數(shù)碼管b和c段
}
}
大家把這個(gè)程序編譯一下，下載到單片機(jī)里會(huì)發(fā)現(xiàn)，最右側(cè)的數(shù)碼管成功顯示1這個(gè)數(shù)字。
同樣的方法，我們可以把其他的數(shù)字都成功的在數(shù)碼管上顯示出來(lái)，而數(shù)碼管顯示的數(shù)字對(duì)應(yīng)給p0的賦值，我們叫做數(shù)碼管的真值表。我們來(lái)列一下我們這個(gè)電路圖的數(shù)碼管真值表，注意，這個(gè)真值表里顯示的數(shù)字都不帶小數(shù)點(diǎn)。
表1數(shù)碼管真值表
數(shù)字
0
1
2
3
4
5
6
7
真值表
0xc0
0xf9
0xa4
0xb0
0x99
0x92
0x82
0xf8
數(shù)字
8
9
a
b
c
d
e
f
真值表
0x80
0x90
0x88
0x83
0xc6
0xa1
0x86
0x8e
大家可以把上邊那個(gè)數(shù)碼管顯示1的那個(gè)程序中的p0的賦值隨便修改成我們表5-1中的真值表里的數(shù)字試試看，把數(shù)碼管顯示的數(shù)字顯示出來(lái)。
3、數(shù)碼管的靜態(tài)顯示
從第三課我們學(xué)習(xí)74hc138以后，我們了解到74hc138同時(shí)一次只能讓一個(gè)輸出口為低電平，也就是在一個(gè)時(shí)刻內(nèi)，我們只能讓一個(gè)數(shù)碼管顯示，始終選通數(shù)碼管并且可以根據(jù)我們的p0總線的信號(hào)來(lái)改變這個(gè)數(shù)碼管的值，我們可以理解為數(shù)碼管的靜態(tài)顯示。
數(shù)碼管靜態(tài)顯示是對(duì)應(yīng)動(dòng)態(tài)顯示而言的，靜態(tài)顯示對(duì)于一兩個(gè)數(shù)碼管還行，多個(gè)數(shù)碼管，靜態(tài)顯示實(shí)現(xiàn)的意義就沒(méi)有了。這節(jié)課我們先用一個(gè)數(shù)碼管的靜態(tài)顯示來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的秒表，為下節(jié)課的動(dòng)態(tài)顯示打下基礎(chǔ)。
先來(lái)介紹一個(gè)51單片機(jī)的關(guān)鍵字code。我們前邊課程定義變量的時(shí)候，一般用到unsignedchar或者unsignedint這兩個(gè)關(guān)鍵字，這樣定義的變量都是放在我們的單片機(jī)的ram中，我們?cè)诔绦蛑锌梢噪S意去改變這個(gè)變量的值。但是還有一種常數(shù)，我們?cè)诔绦蛑幸褂?，但是卻不進(jìn)行對(duì)這個(gè)值的改變，這種值我們可以加一個(gè)code關(guān)鍵字修飾一下，修飾完畢后，這個(gè)值就會(huì)存儲(chǔ)到我們的程序空間flash中，這樣可以大大節(jié)省我們單片機(jī)的ram的使用量，畢竟我們的ram空間比較小，而程序空間是很大的。比如我們現(xiàn)在要使用的數(shù)碼管真值表，我們來(lái)看一下我們下邊的這個(gè)程序。
#include//包含寄存器的庫(kù)文件
sbitled=p0^0;
sbitaddr0=p1^0;
sbitaddr1=p1^1;
sbitaddr2=p1^2;
sbitaddr3=p1^3;
sbitenled=p1^4;
unsignedcharcodeledchar[]={
0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,
0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e
};//用數(shù)組來(lái)存儲(chǔ)數(shù)碼管真值表，下一課詳細(xì)介紹數(shù)組
voidmain()
{
unsignedcharcounter=0;
unsignedcharj=0;
enled=0;addr0=0;addr1=0;
addr2=0;addr3=1;p0=0xff;//74hc138和p0初始化部分
tmod=0x01; //設(shè)置定時(shí)器0為模式1
th0=0xb8;
tl0=0x00; //定時(shí)值初值
tr0=1; //打開(kāi)定時(shí)器0
while(1)
{
if(1==tf0) //判斷定時(shí)器0是否溢出
{
tf0=0;
th0=0xb8; //溢出后，重新賦值
tl0=0x00;
counter++;
if(50==counter)//判斷定時(shí)器0溢出是否達(dá)到50次
{
counter=0;//counter清0，重新計(jì)數(shù)
p0=ledchar[j++];//把數(shù)組里的對(duì)應(yīng)值送給p0
if(16==j)//當(dāng)顯示到f后，歸0重新開(kāi)始
{
j=0;
}
}
}
}
}