數碼管動態顯示教具的設計

汪燕

摘要：針對單片機原理課程中數碼管動態顯示方式的教學難點，設計了一種可通過按鍵改變掃描頻率的教具，直觀展示了動態掃描的工作原理。教具以8051單片機為核心，涵蓋了系統的軟硬件設計和數碼管的動態驅動原理。該教具與單片機原理課程聯系緊密，使用簡單，能激發學生學習興趣，促進學生能力牽移。

關鍵詞：數碼管；教具；單片機；動態掃描

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）04-0141-03

數碼管的顯示分為靜態驅動方式和動態掃描方式。靜態驅動的方法使用了單片機較多的I/O口，一般將需要顯示的內容存儲在寄存器中，接線方式直觀，理解較為簡單。在顯示模塊設計或基于單片機的簡單應用中，一般采用動態掃描方法驅動多位數碼管，學生理解與編程有一定的困難[1-3]。為配合課堂教育改革，將翻轉課堂引入教學實踐，需要引導學生探究數碼管的顯示方式，掌握數碼管的動態驅動方式，我們設計了數碼管動態顯示教具[4-6]。

1 總體設計

該教具的硬件由單片機STC89C52為核心，I/O口擴展了4位8字數碼管、按鍵和有源蜂鳴器構成[7]。通過按鍵的按壓可以動態改變掃描頻率，通過蜂鳴器發出聲音提醒掃描頻率發生了改變，系統結構如圖1所示。

在STC89C52最小系統板的基礎上，在P0口和P2口擴展了4位共陽極8字數碼管，采用掃描方式驅動，掃描的頻率由間隔時間決定。初始狀態，掃描頻率為每秒2次，可以清晰看到4位數碼管依次被點亮。當觸發按鍵時，數碼管的掃描頻率將增加，同時蜂鳴器發聲，提示頻率已經修改?！?br>