第二十七节.docx
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第二十七节
第二十七节:
在定时中断里动态扫描数码管的程序。
开场白:
上一节讲了在主函数循环中动态扫描数码管的程序,但是该程序有一个隐患,在一些项目中,主函数循环中的任务越多,就意味着在某一瞬间,每显示一位数码管停留的时间就会越久,一旦超过某个值,会严重影响显示的效果。
这一节要教会大家两个知识点:
第一个:
如何把动态扫描数码管的程序放在定时中断里,彻底解决上节的显示隐患。
第二个:
在定时中断里的重装初始值不能太大,否则动态扫描数码管的速度就不够。
我把原来常用的初始值2000改成了500。
具体内容,请看源代码讲解。
(1)硬件平台:
基于朱兆祺51单片机学习板。
用两片74HC595动态驱动八位共阴数码管。
(2)实现功能:
开机后显示 8765.4321 的内容,注意,其中有一个小数点。
(3)源代码讲解如下:
#include"REG52.H"
voidinitial_myself();
voidinitial_peripheral();
voiddelay_short(unsignedintuiDelayShort);
voiddelay_long(unsignedintuiDelaylong);
//驱动数码管的74HC595
voiddig_hc595_drive(unsignedcharucDigStatusTemp16_09,unsignedcharucDigStatusTemp08_01);
voiddisplay_drive();//显示数码管字模的驱动函数
//驱动LED的74HC595
voidhc595_drive(unsignedcharucLedStatusTemp16_09,unsignedcharucLedStatusTemp08_01);
voidT0_time(); //定时中断函数
sbitbeep_dr=P2^7;//蜂鸣器的驱动IO口
sbitled_dr=P3^5; //作为中途暂停指示灯亮的时候表示中途暂停
sbitdig_hc595_sh_dr=P2^0; //数码管的74HC595程序
sbitdig_hc595_st_dr=P2^1;
sbitdig_hc595_ds_dr=P2^2;
sbithc595_sh_dr=P2^3; //LED灯的74HC595程序
sbithc595_st_dr=P2^4;
sbithc595_ds_dr=P2^5;
unsignedcharucDigShow8; //第8位数码管要显示的内容
unsignedcharucDigShow7; //第7位数码管要显示的内容
unsignedcharucDigShow6; //第6位数码管要显示的内容
unsignedcharucDigShow5; //第5位数码管要显示的内容
unsignedcharucDigShow4; //第4位数码管要显示的内容
unsignedcharucDigShow3; //第3位数码管要显示的内容
unsignedcharucDigShow2; //第2位数码管要显示的内容
unsignedcharucDigShow1; //第1位数码管要显示的内容
unsignedcharucDigDot8; //数码管8的小数点是否显示的标志
unsignedcharucDigDot7; //数码管7的小数点是否显示的标志
unsignedcharucDigDot6; //数码管6的小数点是否显示的标志
unsignedcharucDigDot5; //数码管5的小数点是否显示的标志
unsignedcharucDigDot4; //数码管4的小数点是否显示的标志
unsignedcharucDigDot3; //数码管3的小数点是否显示的标志
unsignedcharucDigDot2; //数码管2的小数点是否显示的标志
unsignedcharucDigDot1; //数码管1的小数点是否显示的标志
unsignedcharucDigShowTemp=0;//临时中间变量
unsignedcharucDisplayDriveStep=1; //动态扫描数码管的步骤变量
unsignedcharucDisplayUpdate=1;//更新显示标志
//根据原理图得出的共阴数码管字模表
codeunsignedchardig_table[]=
{
0x3f, //0 序号0
0x06, //1 序号1
0x5b, //2 序号2
0x4f, //3 序号3
0x66, //4 序号4
0x6d, //5 序号5
0x7d, //6 序号6
0x07, //7 序号7
0x7f, //8 序号8
0x6f, //9 序号9
0x00, //不显示 序号10
};
voidmain()
{
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
while
(1)
{
;
}
}
/*注释一:
*动态驱动数码管的原理是,在八位数码管中,在任何一个瞬间,每次只显示其中一位数码管,另外的七个数码管
*通过设置其公共位com为高电平来关闭显示,只要切换画面的速度足够快,人的视觉就分辨不出来,感觉八个数码管
*是同时亮的。
以下dig_hc595_drive(xx,yy)函数,其中第一个形参xx是驱动数码管段seg的引脚,第二个形参yy是驱动
*数码管公共位com的引脚。
*/
voiddisplay_drive()
{
//以下程序,如果加一些数组和移位的元素,还可以压缩容量。
但是鸿哥追求的不是容量,而是清晰的讲解思路
switch(ucDisplayDriveStep)
{
case1:
//显示第1位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow1];
if(ucDigDot1==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //显示小数点
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfe);
break;
case2:
//显示第2位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow2];
if(ucDigDot2==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //显示小数点
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfd);
break;
case3:
//显示第3位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow3];
if(ucDigDot3==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //显示小数点
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfb);
break;
case4:
//显示第4位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow4];
if(ucDigDot4==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //显示小数点
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xf7);
break;
case5:
//显示第5位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow5];
if(ucDigDot5==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //显示小数点
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xef);
break;
case6:
//显示第6位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow6];
if(ucDigDot6==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //显示小数点
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xdf);
break;
case7:
//显示第7位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow7];
if(ucDigDot7==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //显示小数点
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xbf);
break;
case8:
//显示第8位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow8];
if(ucDigDot8==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //显示小数点
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0x7f);
break;
}
ucDisplayDriveStep++;
if(ucDisplayDriveStep>8) //扫描完8个数码管后,重新从第一个开始扫描
{
ucDisplayDriveStep=1;
}
/*注释二:
*如果直接是单片机的IO口引脚驱动的数码管,由于驱动的速度太快,此处应该适当增加一点delay延时或者
*用计数延时的方式来延时,目的是在八位数码管中切换到每位数码管显示的时候,都能停留一会再切换到其它
*位的数码管界面,这样可以增加显示的效果。
但是,由于朱兆祺51学习板是间接经过74HC595驱动数码管的,
*在单片机驱动74HC595的时候,dig_hc595_drive函数本身内部需要执行很多指令,已经相当于delay延时了,
*因此这里不再需要加delay延时函数或者计数延时。
*/
}
//数码管的74HC595驱动函数
voiddig_hc595_drive(unsignedcharucDigStatusTemp16_09,unsignedcharucDigStatusTemp08_01)
{
unsignedchari;
unsignedcharucTempData;
dig_hc595_sh_dr=0;
dig_hc595_st_dr=0;
ucTempData=ucDigStatusTemp16_09; //先送高8位
for(i=0;i<8;i++)
{
if(ucTempData>=0x80)dig_hc595_ds_dr=1;
elsedig_hc595_ds_dr=0;
/*注释三:
* 注意,此处的延时delay_short必须尽可能小,否则动态扫描数码管的速度就不够。
*/
dig_hc595_sh_dr=0; //SH引脚的上升沿把数据送入寄存器
delay_short
(1);
dig_hc595_sh_dr=1;
delay_short
(1);
ucTempData=ucTempData<<1;
}
ucTempData=ucDigStatusTemp08_01; //再先送低8位
for(i=0;i<8;i++)
{
if(ucTempData>=0x80)dig_hc595_ds_dr=1;
elsedig_hc595_ds_dr=0;
dig_hc595_sh_dr=0; //SH引脚的上升沿把数据送入寄存器
delay_short
(1);
dig_hc595_sh_dr=1;
delay_short
(1);
ucTempData=ucTempData<<1;
}
dig_hc595_st_dr=0; //ST引脚把两个寄存器的数据更新输出到74HC595的输出引脚上并且锁存起来
delay_short
(1);
dig_hc595_st_dr=1;
delay_short
(1);
dig_hc595_sh_dr=0; //拉低,抗干扰就增强
dig_hc595_st_dr=0;
dig_hc595_ds_dr=0;
}
//LED灯的74HC595驱动函数
voidhc595_drive(unsignedcharucLedStatusTemp16_09,unsignedcharucLedStatusTemp08_01)
{
unsignedchari;
unsignedcharucTempData;
hc595_sh_dr=0;
hc595_st_dr=0;
ucTempData=ucLedStatusTemp16_09; //先送高8位
for(i=0;i<8;i++)
{
if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;
elsehc595_ds_dr=0;
hc595_sh_dr=0; //SH引脚的上升沿把数据送入寄存器
delay_short
(1);
hc595_sh_dr=1;
delay_short
(1);
ucTempData=ucTempData<<1;
}
ucTempData=ucLedStatusTemp08_01; //再先送低8位
for(i=0;i<8;i++)
{
if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;
elsehc595_ds_dr=0;
hc595_sh_dr=0; //SH引脚的上升沿把数据送入寄存器
delay_short
(1);
hc595_sh_dr=1;
delay_short
(1);
ucTempData=ucTempData<<1;
}
hc595_st_dr=0; //ST引脚把两个寄存器的数据更新输出到74HC595的输出引脚上并且锁存起来
delay_short
(1);
hc595_st_dr=1;
delay_short
(1);
hc595_sh_dr=0; //拉低,抗干扰就增强
hc595_st_dr=0;
hc595_ds_dr=0;
}
voidT0_time()interrupt1
{
TF0=0; //清除中断标志
TR0=0;//关中断
display_drive(); //数码管字模的驱动函数
/*注释四:
* 注意,此处的重装初始值不能太大,否则动态扫描数码管的速度就不够。
我把原来常用的2000改成了500。
*/
TH0=0xfe; //重装初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
TL0=0x0b;
TR0=1; //开中断
}
voiddelay_short(unsignedintuiDelayShort)
{
unsignedinti;
for(i=0;i { ; //一个分号相当于执行一条空语句 } } voiddelay_long(unsignedintuiDelayLong) { unsignedinti; unsignedintj; for(i=0;i { for(j=0;j<500;j++) //内嵌循环的空指令数量 { ;//一个分号相当于执行一条空语句 } } } voidinitial_myself() //第一区初始化单片机 { led_dr=0; //关闭独立LED灯 beep_dr=1;//用PNP三极管控制蜂鸣器,输出高电平时不叫。 hc595_drive(0x00,0x00); //关闭所有经过另外两个74HC595驱动的LED灯 TMOD=0x01; //设置定时器0为工作方式1 TH0=0xfe; //重装初始值(65535-500)=65035=0xfe0b TL0=0x0b; } voidinitial_peripheral()//第二区初始化外围 { /*注释五: *让数码管显示的内容转移到以下几个变量接口上,方便以后编写更上一层的窗口程序。 *只要更改以下对应变量的内容,就可以显示你想显示的数字。 初学者应该仔细看看display_drive等函数, *了解来龙去脉,就可以知道本驱动程序的框架原理了。 */ ucDigShow8=8; //第8位数码管要显示的内容 ucDigShow7=7; //第7位数码管要显示的内容 ucDigShow6=6; //第6位数码管要显示的内容 ucDigShow5=5; //第5位数码管要显示的内容 ucDigShow4=4; //第4位数码管要显示的内容 ucDigShow3=3; //第3位数码管要显示的内容 ucDigShow2=2; //第2位数码管要显示的内容 ucDigShow1=1; //第1位数码管要显示的内容 ucDigDot8=0; ucDigDot7=0; ucDigDot6=0; ucDigDot5=1; //显示第5位的小数点 ucDigDot4=0; ucDigDot3=0; ucDigDot2=0; ucDigDot1=0; EA=1; //开总中断 ET0=1; //允许定时中断 TR0=1; //启动定时中断 } 总结陈词: 有的朋友会质疑,很多教科书上说,定时中断函数里面的内容应该越少越好,你把动态驱动数码管的函数放在中断里面,难道不会影响其它任务的执行吗? 我的回答是,大部分的小项目都不会影响,只有少数实时性要求非常高的项目会影响,而对于这类项目,我的做法是从一开始设计硬件电路板的时候,就应该放弃用动态扫描数码管的方案,而是应该选数码管专用驱动芯片来实现静态驱动。 因为动态扫描数码管本来就不适合应用在实时性非常高的项目。 前面这两节都讲了数码管的驱动程序,要在此基础上,做一些项目中经常遇到的界面应用,我们该怎么写程序? 欲知详情,请听下回分解-----数码管通过切换窗口来设置参数。 (未完待续,下节更精彩,不要走开哦)
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- 第二 十七