目錄【任務(wù)要求】【學(xué)習(xí)目標(biāo)】【知識鏈接】1.多位7段數(shù)碼管2.4位7段數(shù)碼管3.掃描驅(qū)動存在的問題4.集成譯碼器74HC1385.鎖存器74HC573【任務(wù)實施】【任務(wù)小結(jié)】【復(fù)習(xí)思考】

任務(wù)要求制作一個單片機最小系統(tǒng)電路板控制4位7段數(shù)碼管顯示數(shù)字組合“2014”學(xué)習(xí)目標(biāo)了解4位7段數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；熟悉用單片機驅(qū)動多位7段數(shù)碼管的方法。知識鏈接-1.多位7段數(shù)碼管市面上常見的7段數(shù)碼管模塊有2位數(shù)、3位數(shù)、4位數(shù)、6位數(shù)等。若多位數(shù)7段數(shù)碼管還是與1位7段數(shù)碼管一樣，采用獨立驅(qū)動方式就很沒效率。并且，采用獨立驅(qū)動每個7段數(shù)碼管顯示器的方式也將占用較多的單片機I/O腳，增加元件和成本。常見8位數(shù)碼管都是由2個4位數(shù)碼管組成的。

知識鏈接-2.4位7段數(shù)碼管四位數(shù)7段數(shù)碼管模塊實物圖

4位7段數(shù)碼管是由4個1位7段數(shù)碼管所封裝而成的，其價格比4個單個的1位數(shù)碼管要便宜得多，而且用起來也要方便。知識鏈接-2.4位7段數(shù)碼管4位7段數(shù)碼管模塊尺寸

知識鏈接-2.4位7段數(shù)碼管4位7段數(shù)碼管模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)

知識鏈接-2.4位7段數(shù)碼管4位7段數(shù)碼管模塊的應(yīng)用電路

知識鏈接-3.掃描驅(qū)動存在的問題對于掃描方式驅(qū)動的7段數(shù)碼管而言，其亮度與穩(wěn)定是個矛盾問題，若要亮一點，則掃描的頻率要低一點，以提高工作周期；若掃描頻率太低，又會有閃爍的現(xiàn)象。因此，建議把掃描頻率限制在60Hz以上，也就是在16ms之內(nèi)完整掃描一周才不會閃爍。

知識鏈接-3.掃描驅(qū)動存在的問題提升亮度方法:降低限流電阻值4位數(shù)碼管的掃描可使用50Ω-100Ω的限流電阻，其瞬間電流將限制在66-33mA。若整個掃描周期為16ms，每位數(shù)約4ms點亮，平均電流約為16.5mA到8.3mA。8位數(shù)碼管的掃描可使用25Ω-50Ω的限流電阻，其瞬間電流將限制在132到66mA。若整個掃描周期為16ms，每位數(shù)約2ms點亮，平均電流約為16.5mA到8.3mA。選用高亮度七段LED數(shù)碼管模塊

知識鏈接-3.掃描驅(qū)動存在的問題※※※注意：采用降低限流電阻的方法，在進行在線仿真時要小心。若程序停止或暫停時，LED可能持續(xù)點亮。這時候，可能就會有33～66mA（4位）或66～132mA（8位）電流流過LED，即使不會馬上破壞該LED，也會降低其壽命。

知識鏈接-4.集成譯碼器74HC138市場上有些實驗板，因P2口不夠用，所以其具體顯示哪一位由P2.2-P2.0經(jīng)譯碼器74HC138控制。

集成譯碼器74HC138封裝與引腳知識鏈接-4.集成譯碼器74HC138集成譯碼器74HC138功能表

知識鏈接-5.鎖存器74HC573市場上有些實驗板P0口為復(fù)用，除了驅(qū)動數(shù)碼管外，還用作了驅(qū)動LED（見任務(wù)2）。為了增強P0口的驅(qū)動能力，可以在實驗板的P0口加上鎖存器74HC573，再來驅(qū)動7段數(shù)碼管。

74HC573引腳圖知識鏈接-5.鎖存器74HC57374HC573內(nèi)部結(jié)構(gòu)

知識鏈接-5.鎖存器74HC57374HC573引腳功能真值表

輸入輸出鎖存使能輸入LE鎖存使能輸入D0-D78位輸入數(shù)據(jù)Q0-Q78位輸出數(shù)據(jù)HXXZLLX不改變LHLLLHHH任務(wù)實施1)準(zhǔn)備元器件序號種類標(biāo)號參數(shù)序號種類標(biāo)號參數(shù)1電阻R110k6三極管Q1-Q4S85502電容C130pF7電阻R2-R51K3電容C230pF8排阻RN110K4電容C310uF94位數(shù)碼管7SEG7SEG-MPX45單片機U1STC89C5210晶振X111.0592M任務(wù)實施2)搭建硬件電路仿真電路圖由于仿真軟件本身的原因，當(dāng)采用教材中圖2?50的電路圖來仿真時總是看不到數(shù)字顯示，所以采用了簡化的電路來仿真。

任務(wù)實施2)搭建硬件電路配套實驗板4位數(shù)碼管部分的電路原理圖任務(wù)實施2)搭建硬件電路電路制作實物照片-雙面板任務(wù)實施2)搭建硬件電路電路制作實物照片-萬能板正面任務(wù)實施2)搭建硬件電路電路制作實物照片-萬能板背面任務(wù)實施3)程序設(shè)計四位七段數(shù)碼管動態(tài)顯示程序流程任務(wù)實施3)程序設(shè)計四位七段數(shù)碼管動態(tài)顯示主程序清單main() //主程序開始{chari;while(1) //無窮循環(huán){ for(i=0;i<8;i++) //掃描8個數(shù)字 { P0=0xff; //關(guān)閉數(shù)碼管防止閃動 P2=scan[i]; //輸出位掃描信號 P0=TAB[display[i]];//輸出段碼 delay1ms(1); //延遲1ms } //結(jié)束掃描1輪}}任務(wù)實施4)使用Proteus仿真任務(wù)實施5)使用配套實驗板調(diào)試所編寫的程序用實驗板看到的現(xiàn)象與仿真是一樣的，若調(diào)整掃描的頻率，低于60Hz時，例如一輪掃描時間為4*8=32ms，將看到顯示的數(shù)字有閃動的現(xiàn)象，但在仿真中看不到看不到這種現(xiàn)象。任務(wù)6詳細(xì)的演示錄像見隨書光盤中的視頻文件“\演示錄像\任務(wù)6.四位七段數(shù)碼管動態(tài)顯示.RMVB”和“\演示錄像\任務(wù)6.四位七段數(shù)碼管動態(tài)顯示-雙面PCB板.RMVB”。任務(wù)小結(jié)通過單片機控制4位7段數(shù)碼管顯示，讓讀者了解了多位數(shù)碼管的內(nèi)部機構(gòu)，顯示多位數(shù)字的驅(qū)動原理，以及單片機控制驅(qū)動的具體方法。復(fù)習(xí)思考七段LED顯示靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示分別具有什么特點，實際設(shè)計時應(yīng)如何選擇使用？若