C51单片机数码管动态显示

数码管作为最廉价的输出设备，在各种自动化设备中有很大的应用，最简单普通的显示方式为动态刷新显示，称为假动态显示，即通过分时扫描每一位，利于人眼的视觉停留现象，造成一种静态显示的效果，如下图所示：

C51单片机由于运行速度很慢，在高刷新频率下，单片机的资源耗费很厉害，这样单片机就不可以再进行大量的计算工作，实际上，单片机在刷新时，只需要周期性的改变GPIO口的状态就可以了，剩下的时间其实都是在空转的状态下，我们能不能将这个空转的状态拿来用呢？当然是可以的啦，这里，我们利用单片机的定时器周期地产能中断，在中断内进行数码管的刷新工作，就可以将等待中断的这个CPU时间拿来做别的事情了。

硬件电路：

代码贴过来：

主函数

#include "shumaguan.h"
#include "timer.h"


sbit sw_jdq=P1^0;//定义一位继电器操作
void main(void)
{
  int cnt=0;//设定初值
  timer_init();//初始化定时器
  while(1)
  {
    value_now = cnt;//送初值到显示缓存
    delay(50);
    cnt++;
    sw_jdq=~sw_jdq;//切换继电器状态
    if(cnt>9999)//数值超出界线，回归最小
      cnt=-999;
  }
}

数码管驱动函数

#include "shumaguan.h"

#define DType	1			//define the Digital LED type, 1: VCC in common, 0: GND in common
#if DType==1
/*--------------------------------------------------------
Set the digital LED display code 
From left to right for
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a.b,c,d,e,f,dp,-， 
--------------------------------------------------------*/
uchar code DS_BUF[]={0xc0 , 0xf9 , 0xa4 , 0xb0 , 0x99 , 0x92 , 0x82 , 0xf8 , 0x80 , 0x90 , 0x88 , 
0x83 , 0xc6 , 0xa1 , 0x86 , 0x8e , 0x7f , 0xbf , 0xff };
#else
uchar code DS_BUF[]={0x3f , 0x06 , 0x5b , 0x4f , 0x66 , 0x6b , 0x7d , 0x07 , 0x7f , 0x6f , 0x77 , 
0x7c , 0x39 , 0x5e , 0x79 , 0x71 , 0x80 , 0x40 , 0x00 };
#endif
uchar xdata buf_sm[4];            //set display buffer
  
uchar frash_cnt=0;//刷新计数器
uchar wei_buf=0x10;//位输出计数器
 
/*--------------------------
Compute the number from Value
value: something to display, range from -999 to 9999, suport float
--------------------------*/
void calc_sm(float value)
{
	uint tmp=0;
	if(value>=0)//输入值为正数，不显示负号
	{
		if(value>9999)//输入值大于9999，显示----
		{
			buf_sm[0]=17;
			buf_sm[1]=17;
			buf_sm[2]=17;
			buf_sm[3]=17;
		}
		else if(value>=1000)//输入值大于999，只显示整数
		{
			tmp=value;
			buf_sm[0]=tmp/1000;
			buf_sm[1]=tmp%1000/100;
			buf_sm[2]=tmp%100/10;
			buf_sm[3]=tmp%10;
		}
		else if(value>=100)//显示一位小数
		{
			tmp=value*10;
			buf_sm[0]=tmp/1000;
			buf_sm[1]=tmp%1000/100;
			buf_sm[2]=(tmp%100/10)+20;
			buf_sm[3]=tmp%10;
		}
		else if(value>=10)//显示两位小数
		{
			tmp=value*100;
			buf_sm[0]=tmp/1000;
			buf_sm[1]=(tmp%1000/100)+20;
			buf_sm[2]=tmp%100/10;
			buf_sm[3]=tmp%10;
		}
		else//显示三位小数
		{
			tmp=value*1000;
			buf_sm[0]=(tmp/1000)+20;
			buf_sm[1]=tmp%1000/100;
			buf_sm[2]=tmp%100/10;
			buf_sm[3]=tmp%10;
		}
	}
	else//输入值小于0，显示负号，其余同上
	{
		if((value<0)&&(value>-10))
		{
			tmp=value*100;
			tmp=abs(tmp);
			buf_sm[0]=17;
			buf_sm[1]=(tmp/100)+20;
			buf_sm[2]=tmp%100/10;
			buf_sm[3]=tmp%10;
		}
		else if((value<=-10)&&(value>-100))
		{
			tmp=value*10;
			tmp=abs(tmp);
			buf_sm[0]=17;
			buf_sm[1]=(tmp/100);
			buf_sm[2]=tmp%100/10+20;
			buf_sm[3]=tmp%10;
		}
		else if((value<=-100)&&(value>-1000))
		{
			tmp=value;
			tmp=abs(tmp);
			buf_sm[0]=17;
			buf_sm[1]=(tmp/100);
			buf_sm[2]=tmp%100/10;
			buf_sm[3]=tmp%10;
		}
    
	}
  
}
/*
显示部分，每执行一次，显示的位左移一位，移到最左边时，重新回到最右边，开始下一次刷新。
定义有小数点的位+20，每次送断码，检查大于20，段与0x7f添加小数点。
*/
void display()
{
  if(frash_cnt<=3)
  {
    wei |=0xf0;//数码管的消隐
    
    if(buf_sm[3-frash_cnt]>=20)
    {
      duan = (DS_BUF[(buf_sm[3-frash_cnt])-20]&0x7f);//显示小数点
    }
    else
      duan = DS_BUF[buf_sm[3-frash_cnt]];//不显示小数点
    
    wei = ~wei_buf;
    wei_buf <<=1;//显示位左移一位
    frash_cnt++;
  }
  else
  {
    wei |=0xf0;//数码管的消隐
    frash_cnt=0;
    wei_buf=0x10;//显示位回到最右边
  }
}
/*
数码管自用延时
*/
void delay(uint i)
{
  uchar j;
  for(;i>0;i--)
  for(j=0;j<120;j++);

}

数码管头文件

#ifndef _shumaguan_h_
#define _shumaguan_h_
#include "math.h"
#include "reg52.h"
#define duan P0
#define wei P2

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
  
extern uchar frash_cnt;
extern uchar wei_buf;

void calc_sm(float value);
void display();
void delay(uint i);


#endif

定时器配置及中断服务函数

#include "reg52.h"
#include "timer.h"
#include "shumaguan.h"


float xdata value=0 , value_now = 0;

void timer_init()
{
  TMOD = 0x02;                    //set timer0 as mode1 (16-bit)
  TL0 = T1MS;                     //initial timer0 low byte
  TH0 = T1MS;                //initial timer0 high byte
  TR0 = 1;                        //timer0 start running
  ET0 = 1;                        //enable timer0 interrupt
  EA = 1;                         //open global interrupt switch
}



/* Timer0 interrupt routine */
void tm0_isr() interrupt 1 using 1
{
    if(value!=value_now)//检测显示值与当前值是否匹配
    {
      value=value_now;//刷新显示值
      calc_sm(value_now);//重新计算显示值的输出缓冲区
    }
    display();//刷新数码管显示

}

定时器头文件

#ifndef _timer_h_
#define _timer_h_
#include "reg52.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
  
//-----------------------------------------------

/* define constants */
//#define FOSC 11059200L
#define FOSC 12000000L

#define T1MS 0   //1ms timer calculation method in 12T mode


//-----------------------------------------------

extern float xdata value , value_now;


void timer_init();


#endif