论文部分内容阅读
摘要：本文基于STC89C52RC单片机P2口应用为核心，实现单片机对数码管的控制。数码管采用共阳型结构，利用锁存器U2控制数码管的位选端，利用锁存器U3对多个数码管的段选端控制，达到节省单片机I/O口的目的。用KeiluVision4软件进行程序编译和调试。
关键字：STC89C52RC；共阳型七段数码管；锁存器
引言
随着科技的飞跃发展，单片机的应用逐渐增多，以单片机为核心的电器产品已经进入寻常家庭，例如：电冰箱，空调，洗衣机，电磁炉，微波炉等，大多数家用电器带有数字显示功能，例如：电冰箱和空调的温度设置，电磁炉的温度显示等。数字显示主要依靠数码管，数码管需要硬件电路和驱动程序下才能完成我们预设的要求。
1 单片机及其工作电路
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），单片机芯片常用英文字母的缩写MCU 表示单片机，单片机又称单片微控制器[1]。单片机由程序存储器，数据存储器，定时计数器，中断系统，并行I/O口，串行通信口等组成。单片机利用I/O口对外设进行控制，本文利用P2和P3口对数码管和锁存器进行控制。STC89C52RC单片机是深圳宏晶科技生产的8051内核，具有8K Flash程序存储器和512字节的RAM数据存储器，指令代码完全兼容传统8051单片机。图2是一款双列直插式DIP封装单片机。
2 数码管的工作原理
数字显示最常用的是七段数码管，七段数码管通常由七个条形的发光二极管和一个小数点组成。按顺时针方向，七个发光二极管成为a、b、c、d、e、f、g。按照七个发光二极管的公共端不同，数码管有共阳极和共阴极两种。由于本文采用共阳型七段数码管，所以只介绍共阳型七段数码管的结构和用法，如图1所示，发光二极管有极性之分，当正极电压大于负极电压时，有电流通过，发光二极管的电流一般为3mA—10 mA。让七个二极管中的若干个发光，可以显示从0到9和a、b、c、d、e字母。本文采用5161共阳型数码管。
图1
3 74HC573锁存器工作原理
74HC573是一款高速CMOS器件，由八路D 型透明锁存器构成，含有8个输入端，8个输出端，锁存使能端（LE）和输出使能端（OE）。8个锁存器保持各自的D 型输入。8个锁存器同时连接到锁存使能（LE）端和一个输出使能（OE）端。当LE为高电平（1）和OE为低电平（0）时，数据直接从输入端（Dn）输入到锁存器的输出端（Qn），也就是说，锁存器的输出端的状态将会随着输入端的输入状态的变化而改变。当OE为高时，无论LE是高电平还是低电平，输出进入高阻态。
4电路图的构成和程序设计
在Proteus软件中设计电路图，两个30pF无极性电容和一个12MHz晶振构成时钟电路。一个10uF极性电容和10K电阻构成复位电路。2个74HC573锁存器控制数码管，开关一端直接与地连接另一端与INTO端连接和一个10K电阻构成中断系统。电路图如图2所示。在KeiluVision4软件进行程序编译，在外部中断没有发生时，即图中的按钮开关没有被按下，设计的程序使数码管从右向左依次显示1、2、3，并且延时1秒。当开关按钮被按下，P3.2低电平，发生外部中断，3个数码管同时显示0，并且延时2秒，然后返回中断点，继续显示1、2、3。程序如下所示。
图2 数码管控制设计
#include //单片机的头文件
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit wei=P3^1； sbit duan=P3^0；
uchar code tablewe[]={0X01，0x02，0x04}；
uchar code tableduan[]={0xf9，0xa4，0xb0}；
void delay（uint z）； void delay 1（uint s）；
uint nwe，nduan；
void main（） //主函数
{ EA=1； EX0=1； nwe=0； nduan=0；
while（1）
{wei=1；P2=tablewe[nwe]；wei=0； nwe++；
if（nwe==3） nwe=0；
duan=1； P2=tableduan[nduan]；
duan=0； nduan++；
if（nduan==3）
nduan=0；
delay（1000）； //延时1秒
}
}
void delay（uint z） //延时函数
{ uint x，y；
for（x=z；x>0；x--）
{for（y=110；y>0；y--）
{ if（INT0==0）
{ wei=1；P2=0x07； wei=0；
duan=1； P2=0xc0；
duan=0； delay1（2000）； /
}
}
}
}
void delay1（uint s） //延时函数
{ uint x，y；
for（x=s；x>0；x--）
for（y=100；y>0；y--）；
}
5 总结
本文设计实现了3个数码管的自右而左依次显示数字的演示，同样的方法和原理还可以使用单片机控制更多的数码管，并且可以显示更多的数字。通过编写程序可以使我们更好地理解锁存器和数码管的的工作原理，更能使初学者理解怎样使用单片机的I/O口控制。
参考文献
[1] 朱艳梅. 基于单片机的流水灯的设计与实现[J]. 电子科技， 2000， （60）.
[2] 杨欣，张延强. 实例解读51单片机完全学习与应用（第三、五章）[M]. 北京：电子工业出版社，2011.
关键字：STC89C52RC；共阳型七段数码管；锁存器
引言
随着科技的飞跃发展，单片机的应用逐渐增多，以单片机为核心的电器产品已经进入寻常家庭，例如：电冰箱，空调，洗衣机，电磁炉，微波炉等，大多数家用电器带有数字显示功能，例如：电冰箱和空调的温度设置，电磁炉的温度显示等。数字显示主要依靠数码管，数码管需要硬件电路和驱动程序下才能完成我们预设的要求。
1 单片机及其工作电路
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），单片机芯片常用英文字母的缩写MCU 表示单片机，单片机又称单片微控制器[1]。单片机由程序存储器，数据存储器，定时计数器，中断系统，并行I/O口，串行通信口等组成。单片机利用I/O口对外设进行控制，本文利用P2和P3口对数码管和锁存器进行控制。STC89C52RC单片机是深圳宏晶科技生产的8051内核，具有8K Flash程序存储器和512字节的RAM数据存储器，指令代码完全兼容传统8051单片机。图2是一款双列直插式DIP封装单片机。
2 数码管的工作原理
数字显示最常用的是七段数码管，七段数码管通常由七个条形的发光二极管和一个小数点组成。按顺时针方向，七个发光二极管成为a、b、c、d、e、f、g。按照七个发光二极管的公共端不同，数码管有共阳极和共阴极两种。由于本文采用共阳型七段数码管，所以只介绍共阳型七段数码管的结构和用法，如图1所示，发光二极管有极性之分，当正极电压大于负极电压时，有电流通过，发光二极管的电流一般为3mA—10 mA。让七个二极管中的若干个发光，可以显示从0到9和a、b、c、d、e字母。本文采用5161共阳型数码管。
图1
3 74HC573锁存器工作原理
74HC573是一款高速CMOS器件，由八路D 型透明锁存器构成，含有8个输入端，8个输出端，锁存使能端（LE）和输出使能端（OE）。8个锁存器保持各自的D 型输入。8个锁存器同时连接到锁存使能（LE）端和一个输出使能（OE）端。当LE为高电平（1）和OE为低电平（0）时，数据直接从输入端（Dn）输入到锁存器的输出端（Qn），也就是说，锁存器的输出端的状态将会随着输入端的输入状态的变化而改变。当OE为高时，无论LE是高电平还是低电平，输出进入高阻态。
4电路图的构成和程序设计
在Proteus软件中设计电路图，两个30pF无极性电容和一个12MHz晶振构成时钟电路。一个10uF极性电容和10K电阻构成复位电路。2个74HC573锁存器控制数码管，开关一端直接与地连接另一端与INTO端连接和一个10K电阻构成中断系统。电路图如图2所示。在KeiluVision4软件进行程序编译，在外部中断没有发生时，即图中的按钮开关没有被按下，设计的程序使数码管从右向左依次显示1、2、3，并且延时1秒。当开关按钮被按下，P3.2低电平，发生外部中断，3个数码管同时显示0，并且延时2秒，然后返回中断点，继续显示1、2、3。程序如下所示。
图2 数码管控制设计
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit wei=P3^1； sbit duan=P3^0；
uchar code tablewe[]={0X01，0x02，0x04}；
uchar code tableduan[]={0xf9，0xa4，0xb0}；
void delay（uint z）； void delay 1（uint s）；
uint nwe，nduan；
void main（） //主函数
{ EA=1； EX0=1； nwe=0； nduan=0；
while（1）
{wei=1；P2=tablewe[nwe]；wei=0； nwe++；
if（nwe==3） nwe=0；
duan=1； P2=tableduan[nduan]；
duan=0； nduan++；
if（nduan==3）
nduan=0；
delay（1000）； //延时1秒
}
}
void delay（uint z） //延时函数
{ uint x，y；
for（x=z；x>0；x--）
{for（y=110；y>0；y--）
{ if（INT0==0）
{ wei=1；P2=0x07； wei=0；
duan=1； P2=0xc0；
duan=0； delay1（2000）； /
}
}
}
}
void delay1（uint s） //延时函数
{ uint x，y；
for（x=s；x>0；x--）
for（y=100；y>0；y--）；
}
5 总结
本文设计实现了3个数码管的自右而左依次显示数字的演示，同样的方法和原理还可以使用单片机控制更多的数码管，并且可以显示更多的数字。通过编写程序可以使我们更好地理解锁存器和数码管的的工作原理，更能使初学者理解怎样使用单片机的I/O口控制。
参考文献
[1] 朱艳梅. 基于单片机的流水灯的设计与实现[J]. 电子科技， 2000， （60）.
[2] 杨欣，张延强. 实例解读51单片机完全学习与应用（第三、五章）[M]. 北京：电子工业出版社，2011.