兩位數碼管動態顯示編程常見問題分析

摘 要：由于單片機技術的發展，才能使LED七段數碼管能夠在減少驅動器的情況下直接被驅動。由于LED數碼管顯示技術的優勢使得它被廣泛應用在工業過程控制系統、智能儀表，智能產品等領域。文章重點介紹了LED（light emission diode）數碼管動態顯示在編程中的常見問題分析。

關鍵詞：單片機；數碼管；動態顯示；問題分析

1 動態顯示

1.1 動態顯示的引入

用數碼管顯示信息時，每個數碼管至少需要8個I/O口，如果需要多個數碼管，則需要太多的I/O口，而單片機的I/O口是有限的。在實際應用中，一般采用動態顯示的方式解決此問題。即將所有位數碼管的段選線并聯在一起，由位選控制端決定數碼管的工作狀態。多位數碼管顯示時應采用動態掃描方式。

1.2 動態顯示的原理

所謂動態掃描顯示即輪流向各位數碼管送出字形碼和相應的位選，利用發光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人感覺好像各位數碼管同時都在顯示。動態顯示的亮度比靜態顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時應略小于靜態顯示電路中的。

2 兩位數碼管動態顯示編程常見問題分析

文章主要針對實現兩位數碼管顯示24進制數的功能，即顯示的數據范圍為00～23。在PROTEUS中選用的單片機的類型為AT89C51，7個電阻組成的排阻和2位共陰極的數碼管。兩位數碼管動態顯示原理圖如圖1所示

2.1 在KEIL軟件使用時易出現的問題

（1）在KEIL軟件中使用小寫的p0～p3。KEIL軟件編程時應注意區分字母的大小寫。在端口P0～P3應用時均使用大寫字母，如sbit led=P2^0； 因為在“regx51.h”文件中寄存器位置定義分別為 “sfr P0= 0x80；”，“sfr P1=0x90；”“sfr P2= 0xA0；”“sfr P3 = 0xB0；”。

（2）添加.c文件不成功。若是.c文件沒有找到指定的存儲位置，而是手動輸入的名字，則在Keil軟件中顯示如： 。若是.c文件為空，說明在工程上添加.c文件不成功。添加.c文件成功在Keil軟件中顯示如： 。

（3）頭文件未引用。若是使用“_crol_（變量，移動位數）”循環左移函數，必須引用頭文件#include。

（4）未生成“××.HEX”文件。選擇Options for Target'Target1'選項，單擊Output選項卡，選中Create HEX File （打上對鉤），單擊“確定”按鈕，完成設置。

2.2 在KEIL軟件中生成的“××.HEX”文件下載到PROTEUS單片機中，進行模擬演示時可能出現的問題

（1）軟件編程和硬件匹配問題

a.段碼的選擇。在KEIL軟件編程時，需要調用共陰極的數碼管。由于數碼管需要顯示的數字包含0～9，所以在程序中需要調用0～9的編碼，為了方便調用，常常把編碼以數組的形式表示，如：unsigned char duanma[]={0x3f，0x06，0x5b，0x4f，0x66，0x6d，0x7d，0x07，0x7f，0x6f} ；

b.位選的控制。兩位數碼管中選擇性顯示的控制，即位控端的控制，若使第一位數碼管工作，P3.1必須為低電平，即P3=0xfe； 若使第二位數碼管工作，P3.0必須為低電平，即P3=0xfd。

（2）數碼管顯示個位和十位顛倒

任何一個由兩位數字組成的十進制數均可以由十位上的數字×10+個位數字表示。如：a=b×10+c，則a表示一個兩位的十進制數，b表示十位上的數字，c表示個位上的數字。其中a存放在數組shijian[]中，而b、c則存放在數組geshi[]中。

a.數組當中數據調用順序不正確。在geshi[]中，geshi[0]存放十位上的數字，geshi[1]存放個位上的數字。如：個位顯示“3”，則程序編寫為：P3=0xfe，P2= duanma[geshi[1]] 。

b.兩位十進制數進行數字拆分不正確。十位上數字利用“/”（取整）算出， 個位上數字采用“%”（求余）得出。

個位上數字：geshi[1]=shijian[0]%10；

十位上數字：geshi[0]=shijian[0]/10；

（3）程序編譯正確，但是下載至單片機數碼管不顯示數字或顯示亂碼。

a.軟件編程所用的編碼和硬件使用數碼管的管型不一致。

b.軟件編程時數碼管的位選信號不正確。

c.數組中的數據未初始化。如geshi[]={0，0，0}；則該數組中有3個數值，分別為geshi[0]、geshi[1]和geshi[2]，若是在程序中出現“geshi[3]”，內部的數據取決于具體的編譯器和系統，則geshi[3]具體的數值不一定，所以一般均需要進行必要的初始化。

d.調用數組中的數據不正確。

編寫程序時，調用數組內的數據要正確。如：k=0x7f；for（i=0；i<8；i++）{P3=k； P2=duanma[geshi[7-i]]；k=_cror_（k，1）；delay（）；} 當i=0時，P3=0x7f； P2=duanma[geshi[7]]；先調用geshi[]中下標為7的數值，再調用duanma[]中下標為geshi[7]的數值送至P2。

e.數據范圍不正確。如shijian[0]++；if（shijian[0]>256）shijian[0]=0； 對于無符號字符型數據的范圍為0～255。若是需要和256進行比較，可以定義為“unsigned int shijian[]={0}；” 。

綜上所述，編寫程序時常見問題的原因如下：

（1）學習者對C語言中的部分基礎知識掌握不牢固；（2）學習者對相關單片機基礎知識理解不透徹；（3）學習者對程序控制要求不

明確。

通過KEIL軟件和PROTEUS軟件的聯合調試，學習者能夠及時快捷地掌握單片機和C語言中的相關知識，理解相關器件的工作原理，進而掌握編寫程序的一般方法和技巧。

參考文獻

[1]張靖武.單片機系統的PROTEUS設計與仿真[M].北京：電子工業出版社，2007.

[2]譚浩強.C語言設計（第4版）[M].清華大學出版社，2010.