一.动态数码管
1.数码管介绍
- 我的单片机上的显示器是液晶LED，液晶LED显示器可以分为：段显示（7段）和点阵（8*8）
- 数码管静态显示是段显示，也就是7段加一个点，看上去像一个8字（如图）
- 1-F的显示数字就根据图中a-g发光二极管的亮来调节；比如要1亮，那就b、c二极管发光，也就是1100 0000，转为16进制就是P0=0xf9
2.数码管静态显示原理
- 静态显示：必须选择一个8位数据线来保持显示的字码形；输入的字码会一直保持到下一次再输入字码为止。
-
动态显示：
- 动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，只不过动态显示的要比静态显示的暗，所以电流限制要比静态的电流大，也就是电阻阻值要比较大。（段选：P0口扫描 ，和9个LED是相接的；位选：8个共阳的的位的扫描，链接38译码器）
3.静态数码管模块电路
- 8个电阻（排阻）作用：限流，防止二极管因为电流过大而被击穿
- 每个段显示的8个二极管都是共阳的，要使某一个数码管显示某一个数字就要看下是那个二极管亮（P0口为1），然后转化为16进制令其等于P0
4.74HC138芯片
? ? ? ??
? ?
- 这个输入把它当做二进制然后转化为十进制Y0-Y7（对应1-8个数码管）?；例如：100就是2，输出就是Y2，那就是第二个数码管输出。
- 上边的A0、A1、A2对应下边原理图的A、B、C
5.代码
先位选确定哪一个数码管亮，再位选，确定亮的那个数码管要显示什么值
#include<reg52.h>
sbit LSA=P2^2; //3转8输入确定哪一个灯亮
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;
char code smgduan[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//显示0~F的值,这个可以用软件直接转化
void delay(u16 i)
{
while(i--);
}
void Display()
{
u8 i;
for(i=0;i<8;i++)
{
switch(i) //位选，选择点亮的数码管，
{
case(0):
LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;//显示第0位
case(1):
LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;//显示第1位
case(2):
LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;//显示第2位
case(3):
LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;//显示第3位
case(4):
LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;//显示第4位
case(5):
LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;//显示第5位
case(6):
LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;//显示第6位
case(7):
LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;//显示第7位
}
P0=smgduan[i];//段选，发送段码
delay(100); //间隔一段时间扫描
P0=0x00;//消隐
}
}
void main()
{
while(1)
{
Display(); //数码管显示函数
}
}
二.矩阵按键
1.矩阵按键介绍
独立按键有4个占了4个 IO口，然而单片机也就只有8个IO口，如果有16个按键，那IO口就不够用了，所以就有了矩阵按键，利用8个IO口实现16个矩阵按键。
2.矩阵按键原理
行列扫描：高四位（P14-17）全部输出高电频，低四位（P10-13）全部输出低电频，当由按键按下的时候，低四位不全为低电频，然后通过接受的数值来判断那一列有按键按下；然后反过来高四位（P14-17）全部输出低电频，低四位（P10-13）全部输出高电频，然后通过接受的数值来判断那一行有按键按下；这样就确定了哪一个按键有按下。
3.代码
#include "reg52.h"
#define GPIO_DIG P0
#define GPIO_KEY P1
char KeyValue; //用来存放读取到的键值
void KeyDown(void)
{
char a=0;
GPIO_KEY=0x0f;//0000 1111
if(GPIO_KEY!=0x0f)//读取按键是否按下
{
delay(1000);//延时10ms进行消抖
if(GPIO_KEY!=0x0f)//再次检测键盘是否按下
{
//测试列
GPIO_KEY=0X0F;
switch(GPIO_KEY)
{
case(0X07): KeyValue=0;break;//0000 0111
case(0X0b): KeyValue=1;break;//0000 1011
case(0X0d): KeyValue=2;break;//0000 1101
case(0X0e): KeyValue=3;break;//0000 1110
}
//测试行
GPIO_KEY=0XF0;
switch(GPIO_KEY)
{
case(0X70): KeyValue=KeyValue;break;
case(0Xb0): KeyValue=KeyValue+4;break;
case(0Xd0): KeyValue=KeyValue+8;break;
case(0Xe0): KeyValue=KeyValue+12;break;
}
}
}
while((a<50)&&(GPIO_KEY!=0xf0)) //检测按键松手检测
{
delay(100);
a++;
}
}
三.作业
-
【任务】
? ? ?1.按下独立按键1，特殊流水（此功能具体请看演示视频）
? ? ?2.按下独立按键2，数码管显示 7777 7777，再按数码管均灭（第三次按，再显示7777 7777）
? ? ?3.按下矩阵按键1，蜂鸣器响，第二次按，以第2种声音响，第三次按，以第3种声音响,（第四? ? ? ? ? ?次按，回到第一种声音）
? ? ?4.按下矩阵按键2，LED特殊闪烁（此功能具体请看演示视频）
? ? ?5.各个按键均可多次使用
-
?? ?【思路】
?? ? ? ?1.解决独立按键和矩阵--用存放值来解决
?? ??? ?2.解决两个特殊流水灯--直接对P0口进行赋值即可
?? ??? ?3.解决数码管显示问题--因为显示的数值都一样，所以直接放松段码0x07即可
?? ??? ?4.三次不同的蜂鸣器响声--利用逻辑值判断进行筛选然后赋予键值即可
-
?? ?【问题】
1. 延迟函数的改进，使得按键更为灵敏，但是由于for循环太快，不可能等到按键按下，所以不能转化
/*本来这里的延迟如果改为下边这个的话，那么反应会更加灵敏，
?? ??? ?但是for循环在几毫秒内已经运行完了，它不会再执行里面按键检测函数
?? ??? ?然后又不能在几秒内按下按键，所以他就不能够执行这个按键检测函数
?? ??? ?然后你按一下的话就没有效果
?? ??for(n=0;n<1000;n++) ?//改进：上边直接用delay延迟的话，可能按下按键的时候，它还在延迟中
?? ??? ??? ?{? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//所以设置了每10ms就进行一次判断的程序，是功能切换更为灵敏
?? ??? ??? ? PD_DLkeyDown();?
? ? ? ? ? ? ?PD_JZKeyDown();?? ?
? ? ? ? ? ? ?if(k!=1) return;
?? ??? ??? ? delay(10);
?? ??? ??? ?}
?2. 矩阵按键的问题描述：按下矩阵按键2，执行的是3的程序，按下两次矩阵按键1，并不会执行1_2的程序
? 矩阵按键的问题分析：在逻辑值的判断上出现问题或者单片机硬件有问题（因为之前按键1、2是相反的
矩阵按键的问题解决：*/
#include<reg52.h>
#include<intrins.h>
#define led P2
#define GPIO_DIG P0 //矩阵按键
#define GPIO_KEY P1
sbit k1=P3^1;//定义独立按键的串口
sbit k2=P3^0;
sbit beep=P1^5; //定义蜂鸣器
sbit LSA=P2^2;//定义数码管显示的3-8口
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;
char key; //用来存放矩阵按键读取到的键值
char k;//用于存放独立按键和矩阵按键的值，并进行判断
char code smgduan[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//显示0~F的值
/******************************延迟函数*******************************************/
void delay(int i)
{
while(i--);
}
/*************************判断是否有独立按键的按下**********************************/
void PD_DLkeyDown()
{
if(k1==0) //检测按键K1是否按下
{
delay(1000); //消除抖动 一般大约10ms
if(k1==0) //再次判断按键是否按下
{
k=1;
}
while(!k1); //检测按键是否松开
}
if(k2==0) //检测按键K1是否按下
{
delay(1000); //消除抖动 一般大约10ms
if(k2==0) //再次判断按键是否按下
{
k=2;
}
while(!k2); //检测按键是否松开
}
}
/*************************判断是否有矩阵按键的按下**********************************/
//这里的独立按键只用到1和2，所以只需要测试第一行和第一二列
//矩阵按键1按下，返回key值3；2按下的话，key的值返回4
//由于我的单片机的按键1、2是相反的，所以等下我的键值也会是相反的
void PD_JZKeyDown()
{
/*判断矩阵按键*/
GPIO_KEY = 0x0f; // 0000 1111
if(GPIO_KEY!=0x0f) //按键按下，有电位的变化
{
switch(GPIO_KEY)
{
case 0x07:key = 3; break; //第一列 0000 0111
case 0x0b: k = 4 ; break; //第二列 0000 1011
}
if(key==3)
{
if(k!=3&&k!=5)
k=3;
if(k==3)
k=5;
if(k==5)
k=6;
}
while(GPIO_KEY!=0x0f);//检测按键松开
delay(1000);
}
}
/****************************按下独立按键1后执行的内容*****************************/
void DLkey_1()
{
//int n;
while(1)
{
led=0x7f; //1111 1110
delay(50000);
/*本来这里的延迟如果改为下边这个的话，那么反应会更加灵敏，
但是for循环在几毫秒内已经运行完了，它不会再执行里面按键检测函数
然后又不能在几秒内按下按键，所以他就不能够执行这个按键检测函数
然后你按一下的话就没有效果
for(n=0;n<1000;n++) //改进：上边直接用delay延迟的话，可能按下按键的时候，它还在延迟中
{ //所以设置了每10ms就进行一次判断的程序，是功能切换更为灵敏
PD_DLkeyDown();
PD_JZKeyDown();
if(k!=1) return;
delay(10);
}
*/
led=0xfe;
delay(50000);
PD_DLkeyDown();
PD_JZKeyDown();
if(k!=1) return;
led=0xbf;
delay(50000);
PD_DLkeyDown();
PD_JZKeyDown();
if(k!=1) return;
led=0xfd; //1111 1110
delay(50000);
PD_DLkeyDown();
PD_JZKeyDown();
if(k!=1) return;
led=0xdf;
delay(50000);
PD_DLkeyDown();
PD_JZKeyDown();
if(k!=1) return;
led=0xfb;
delay(50000);
PD_DLkeyDown();
PD_JZKeyDown();
if(k!=1) return;
led=0xef;
delay(50000);
PD_DLkeyDown();
PD_JZKeyDown();
if(k!=1) return;
led=0xf7;
delay(50000);
PD_DLkeyDown();
PD_JZKeyDown();
if(k!=1) return;
}
}
/************************按下独立按键二后执行的内容*******************************/
void DLkey_2()
{
char i;
while(1)
{
for(i=0;i<8;i++)
{
switch(i) //位选，选择点亮的数码管，
{
case(0):
LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;//显示第0位
case(1):
LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;//显示第1位
case(2):
LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;//显示第2位
case(3):
LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;//显示第3位
case(4):
LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;//显示第4位
case(5):
LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;//显示第5位
case(6):
LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;//显示第6位
case(7):
LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;//显示第7位
}
P0=smgduan[7];//发送段码,显示7
delay(100); //间隔一段时间扫描
P0=0x00;//消隐
}
PD_DLkeyDown();
PD_JZKeyDown();
if(k!=2) return;
}
}
/************************按下矩阵按键一后执行的内容*******************************/
void JZkey2()
{
while(1)
{
led=0xaa;
delay(50000);
PD_DLkeyDown();
PD_JZKeyDown();
if(k!=3) return;
led=0x55;
delay(50000);
PD_DLkeyDown();
PD_JZKeyDown();
if(k!=3) return;
}
}
/************************按下矩阵按键二后执行的内容*******************************/
/* 第一次按下矩阵按键2 */
void JZkey_1_1()
{
beep = ~beep;
delay(10);
PD_DLkeyDown();
PD_JZKeyDown();
if(k!=4) return;
}
/* 第二次按下矩阵按键2 */
void JZkey_1_2()
{
beep =~beep;
delay(500);
PD_DLkeyDown();
PD_JZKeyDown();
if(k!=5) return;
}
/* 第二次按下矩阵按键2 */
void JZkey_1_3()
{
beep =~beep;
delay(1000);
PD_DLkeyDown();
PD_JZKeyDown();
if(k!=6) return;
}
/******************************主函数*******************************************/
void main()
{
while(1)
{
PD_DLkeyDown(); //判断独立按键是否有按下
PD_JZKeyDown(); //判断矩阵按键是否有按下
switch(k)
{
case 1:
DLkey_1(); break;
case 2:
DLkey_2();break;
case 3:
JZkey_1_1();break;
case 4:
JZkey2();break;
case 5:
JZkey_1_2();break;
case 6:
JZkey_1_3();break;
}
}
}