单片机实验报告LED数码管显示实验.docx
- 文档编号:10761892
- 上传时间:2023-02-22
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:1.61MB
单片机实验报告LED数码管显示实验.docx
《单片机实验报告LED数码管显示实验.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《单片机实验报告LED数码管显示实验.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
单片机实验报告LED数码管显示实验
《微机实验》报告
LED数码管显示实验
指导教师:
专业班级:
姓名:
学号:
联系方式:
一、任务要求
实验目的:
理解LED七段数码管的显示控制原理,掌握数码管与MCU的接口技术,能够编写数码管显示驱动程序;熟悉接口程序调试方法。
实验内容:
利用C8051F310单片机控制数码管显示器
基本要求:
利用末位数码管循环显示数字0-9,显示切换频率为1Hz。
提高要求:
在4位数码管显示器上依次显示当天时期和时间,显示格式如下:
yyyy(年份)
mm.dd(月份.日)
hh.mm(小时.分钟)
思考题:
数码管采用动态驱动方式时刷新频率应如何选择?
为什么?
二、设计思路
C8051F310单片机片上晶振为24.5MHz,采用8分频后为3.0625MHz,输入时钟信号采用48个机器周期。
0到9对应的断码为:
FCH、60H、DAH、F2H、66H、B6H、BEH、E0H、FEH、F6H
基础部分:
由于只需要用末位数码管显示,不需要改变位码,所以只需要采用LED的静态显示。
采用查表的方法,通过循环结构,每次循环查找数据表下一地址,循环十次后重新开始循环。
每次循环延时1s,采用定时器0定时方式1。
提高部分:
四个数码管都要显示,所以采用LED的动态显示。
由于数码管的位选由P0.7、P0.6控制,P0端口的其他引脚都没用到,所以对P0端口初始化赋00H,每次循环加40H、选中下一位,四次后十六进制溢出,P0端口变又为00H回到第一个数码管。
每位数码管显示一个段码后都延时1ms(否则数码管太亮,刺眼)采用定时器0定时方式1,依然采用查表法改变段码值。
通过循环:
DJNZR5,BACK
MOVR5,#250
DJNZR4,BACK
MOVR4,#8
来控制每种模式的切换时间,我采用2s切换一次(8*250*1ms=2s)。
切换模式,可以采用改变查表法的偏移量来实现,没切换一次模式,偏移量加04H,三次后回到初始偏移量,来实现三种模式的循环显示。
三、资源分配
基础部分:
P0.7、P0.6:
控制数码管的位选
P1:
控制数码管段码的显示
R0:
控制段选
提高部分:
P0.7、P0.6:
控制数码管的位选
P1:
控制数码管段码的显示
R0:
控制位选
R1:
控制段选
R3:
用于改变偏移量来切换模式
R4、R5:
控制循环次数,控制模式切换时间
四、流程图
基础部分:
提高部分
五、源代码(含文件头说明、资源使用说明、语句行注释)
基础部分:
;*********************************************************
;Filename:
shumaguan.asm
;Description:
利用末位数码管循环显示数字0-9,显示切换频率为1Hz。
;Designedby:
gxy
;Date:
2012/11/7
;*********************************************************
$include(C8051F310.inc)
ORG0000H;复位入口
AJMPMAIN
ORG000BH;定时器0中断入口
AJMPTIME0
MAIN:
ACALLInit_Device;初始化配置
MOVP0,#00H;位选中第一个数码管
MOVR0,#00H;偏移指针初值
CLRPSW.1;标志位清零
SETBEA;允许总中断
SETBET0;允许定时器0中断
MOVTMOD,#01H;定时器0选工作方式1
MOVTH0,#06H
MOVTL0,#0C6H;赋初值,定时1s
LOOP:
MOVA,R0
ADDA,#0BH;加偏移量
MOVC+PC;查表取,段码
MOVP1,A;段码给P1显示
SETBTR0;开定时
LOOP1:
JNBPSW.1,LOOP1;等待中断
CLRPSW.1
INCR0;偏移指针加一
CJNER0,#0AH,LOOP3
MOVR0,#00H;偏移指针满10清零
AJMPLOOP;返回
DB0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H;段码数据表:
0、1、2、3、4
DB0B6H,0BEH,0E0H,0FEH,0F6H;5、6、7、8、9
;*****************************************************************
;定时器0中断
;*****************************************************************
TIME0:
SETBPSW.1;标志位置一
MOVTH0,#06H;定时器重新赋值
MOVTL0,#0C6H
LOOP3:
CLRTR0;关定时
RETI
;*****************************************************************
;初始化配置
;*****************************************************************
PCA_Init:
anlPCA0MD,#0BFh
movPCA0MD,#000h
ret
Timer_Init:
movTMOD,#001h
movCKCON,#002h
ret
Port_IO_Init:
;P0.0-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.1-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.2-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.3-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.4-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.5-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.6-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.7-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.0-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.1-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.2-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.3-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.4-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.5-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.6-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.7-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P2.0-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P2.1-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P2.2-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P2.3-Unassigned,Open-Drain,Digital
movXBR1,#040h
ret
Interrupts_Init:
movIE,#002h
ret
Init_Device:
lcallPCA_Init
lcallTimer_Init
lcallPort_IO_Init
lcallInterrupts_Init
ret
end
提高部分:
;*********************************************************
;Filename:
shumaguan2.asm
;Description:
在4位数码管显示器上依次显示当天时期和时间,显示格式如下:
;2012(年份)
;12.07(月份.日)
;12.34(小时.分钟)
;Designedby:
gxy
;Date:
2012/11/7
;*********************************************************
$include(C8051F310.inc)
ORG0000H
AJMPMAIN
ORG000BH
AJMPTIME0
MAIN:
ACALLInit_Device
MOVR0,#00H;用于位选
MOVR1,#00H;用于段选
MOVR2,#22H;置偏移量,用于控制模式
MOVR4,#8
MOVR5,#250
CLRPSW.1;标志位清零
SETBEA;允许总中断
SETBET0;允许定时器0中断
MOVTMOD,#01H;定时器0选工作方式1
MOVTH0,#0FFH
MOVTL0,#0C0H;定时器赋初值1ms
BACK:
MOVP0,R0;位选
MOVA,R0
ADDA,#40H;选下一位
MOVR0,A
MOVA,R1
ADDA,R2;加偏移量
MOVC+PC;查表取段码
MOVP1,A;段码给P1显示
LOOP:
SETBTR0;开定时
HERE:
JNBPSW.1,HERE;等待中断
CLRPSW.1
DJNZR5,BACK
MOVR5,#250
DJNZR4,BACK
MOVR4,#8;循环2000次(2s)
MOVA,R2
ADDA,#04H;偏移量加04H,到下一模式段码初值地址
MOVR2,A
CJNER2,#2EH,LOOP2
MOVR2,#22H;加三次后偏移量回到初值
LOOP2:
AJMPBACK;返回进入下一模式
;段码数据表:
DB0DAH,60H,0FCH,0DAH;2102
DB0E0H,0FCH,61H,60H;701.1
DB66H,0F2H,0DBH,60H;432.1
;*****************************************************************
;定时器0中断
;*****************************************************************
TIME0:
MOVTH0,#0FFH
MOVTL0,#0C0H
CLRTR0
SETBPSW.1
INCR1;偏移指针加一
CJNER1,#04H,LOOP
MOVR1,#00H;偏移指针满04H清零
RETI
;*****************************************************************
;初始化配置
;*****************************************************************
PCA_Init:
anlPCA0MD,#0BFh
movPCA0MD,#000h
ret
Timer_Init:
movTMOD,#001h
movCKCON,#002h
ret
Port_IO_Init:
;P0.0-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.1-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.2-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.3-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.4-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.5-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.6-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.7-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.0-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.1-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.2-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.3-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.4-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.5-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.6-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.7-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P2.0-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P2.1-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P2.2-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P2.3-Unassigned,Open-Drain,Digital
movXBR1,#040h
ret
Interrupts_Init:
movIE,#002h
ret
Init_Device:
lcallPCA_Init
lcallTimer_Init
lcallPort_IO_Init
lcallInterrupts_Init
ret
end
六、程序测试方法与结果、软件性能分析
软件调试总体截图:
基础部分:
软件运行时,我们发现P0端口为00H,P1端口以依次为FCH、60H、DAH、F2H、66H、B6H、BEH、E0H、FEH、F6H。
说明第一个数码管依次显示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9
如图,这是程序运行时的一个截图,P0端口为00H,位选第一个数码管,P1端口为BEH,表示第一个数码管显示数字“6”
0到9显示如下:
所以,软件调试时,运行正常。
ProgramSize:
data=8.0xdata=0code=112
硬件调试时
C8051F310单片机开发板上第一个数码管循环显示数字0-9,显示切换频率为1Hz。
运行正常,数码管亮度适中,如图:
综上:
基础部分代码,无论是在软件上还是硬件上都运行正常,达到了实验的要求。
提高部分:
软件调试时,P0端口不断在00H、40H、80H、C0H中循环跳动,说明每1ms换一个位码,即每1ms亮下一个数码管,软件截图如下:
P1端口也不断在0DAH,60H,0FCH,0DAH(2102)间跳动;
过2s后切换到在0E0H,0FCH,61H,60H(701.1)间跳动;
在过2s在66H,0F2H,0DBH,60H(432.1)间跳动;
再过2s后又切换到第一种模式
所以,软件调试时,运行正常。
ProgramSize:
data=8.0xdata=0code=141
硬件调试时
C8051F310单片机开发板上4位数码管显示器上依次显示年份、月日和时分,亮度适中
每2s切换一次,切换正常,截图如下:
分别显示2012年、11月07日、12点34分。
综上:
提高部分代码,无论是在软件上还是硬件上都运行正常,达到了实验的要求。
七、思考题
数码管采用动态驱动方式时刷新频率应如何选择?
为什么?
答:
每位数码管点亮时间(亮度)与扫描频率成反比。
扫描频率最好大于50Hz,即每一轮时间不超过20ms。
每位数码管显示时间不能太长,这样会影响刷新频率,产生闪烁现象;时间太短会使亮度降低,所以每位数码点亮时间为1ms左右。
刷新频率为10ms左右为最佳。
这样亮度适中,也没有闪烁情况。
八、实验小结
通过本次试验,我们理解了LED七段数码管的显示控制原理和数码管与MCU的接口技术,
,LED数码管是由七段条形发光二极管组成,外加小数点dp,通过控制其引脚电位来控制数码管的显示。
数字0到9分别对应段码FCH、60H、DAH、F2H、66H、B6H、BEH、E0H、FEH、F6H。
我们通过编写数码管显示驱动程序,掌握了数码管的静态扫描和动态扫描的原理和方法。
基础部分只用到一个数码管所以用静态扫描的方法;提高部分要用到4位数码管所以用动态扫描的方法,动态扫描刷新频率的大小会影响数码管的亮暗程度和闪烁情况。
位码变换控制在1ms,整体刷新频率控制在4到10ms,数码管整体显示亮度适中。
通过程序的调试,我们熟悉了接口程序调试方法。
程序写完后,调试是一定会出现很多问题,在软件调试时,我们一定要掌握利用断点来单步调试的方法,这样比较容易找出错误,而且节约大量时间,在代码量较多时,效果尤为明显。
写代码时,一定要合理布局,及时写上注释,这样也避免写下面程序时出现错误,同时也方便调试时查错。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 单片机 实验 报告 LED 数码管 显示