1.什么是數(shù)碼管

1.1梳码、幾方面看數(shù)碼管

（1）外觀
（2）作用：數(shù)碼管是顯示器件，用來顯示數(shù)字的望几。
（3）分類：單個(gè)（1位）绩脆、聯(lián)排（2位、4位橄抹、8位）

1.2靴迫、工作原理

（1）亮滅原理：其實(shí)就是內(nèi)部的照明LED
（2）顯示數(shù)字（甚至文字）原理：利用內(nèi)部的LED的亮和滅讓外部的組成數(shù)字的筆畫顯示或者不顯示，人看到的就是不同的數(shù)字楼誓。

1.3玉锌、共陽極和共陰極數(shù)碼管

（1）驅(qū)動(dòng)方法的差異。必須清楚一個(gè)數(shù)碼管內(nèi)部的8顆LED是獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的疟羹。如果8顆LED的正極接在一起接到VCC上（負(fù)極分別接到單片機(jī)的不同引腳）主守，這種接法就叫做共陽極。反之如果8顆LED負(fù)極接在一起然后接到GND（正極就分別接到單片機(jī)的不同引腳）就叫做共陰極榄融。兩種接法都可以驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示参淫，但是用來顯示的單片機(jī)程序不同（共陽極時(shí)單片機(jī)0是亮，共陰極時(shí)單片機(jī)1是亮）
（2）驅(qū)動(dòng)電流需求差異愧杯。數(shù)碼管（其實(shí)就是LED）如果按照共陽極接法則單片機(jī)可以直接驅(qū)動(dòng)顯示涎才，如果按照共陰極接法則單片機(jī)不能直接驅(qū)動(dòng)顯示，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的IO提供的電流大小不夠驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管內(nèi)部的LED顯示力九，需要外部電路來提供一個(gè)大電流驅(qū)動(dòng)的芯片來解決（74HC573芯片就是起的這個(gè)作用）耍铜。

1.4、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)碼管

（1）用途差異：買數(shù)碼管的時(shí)候是沒有分動(dòng)態(tài)還是靜態(tài)的畏邢，因?yàn)閯?dòng)靜只是接法，一般單個(gè)的使用靜態(tài)數(shù)碼管检吆，聯(lián)排的使用動(dòng)態(tài)數(shù)碼管舒萎。
（2）電路接法差異

2.靜態(tài)數(shù)碼管的初步驅(qū)動(dòng)

2.1、原理圖分析

2.2、接線

結(jié)論：單片機(jī)的P0端口直接接到共陽極數(shù)碼管的陰極臂寝，因此單片機(jī)輸出0則數(shù)碼管亮章鲤，輸出1數(shù)碼管滅。

2.3咆贬、編程點(diǎn)亮

（1）P0 = 0x0; // 8段全亮
（2）P0 = 0xff; // 8段全滅
（3）P0 = 0x0f; // 4段亮4段滅

#include <reg51.h>

void main(void)
{
    // 8段全亮
    P0 = 0x0;
    
    // 8段全滅    
    P0 = 0xff;

    // 4段亮4段滅
    P0 = 0x0f;
}

2.4败徊、驗(yàn)證原理圖中數(shù)碼管段號是否正確

（1）數(shù)碼管的8段實(shí)際是8個(gè)LED，分別對應(yīng)IO端口P0的8個(gè)引腳（P0.0掏缎、P0.1……P0.7）皱蹦，那么誰對誰呢？
（2）理論上可以分析原理圖和接線方法去推測這個(gè)對應(yīng)關(guān)系（數(shù)碼管的段碼）眷蜈，但是實(shí)際上理論分析的經(jīng)常不對沪哺。
（3）實(shí)戰(zhàn)中一般都是自己寫代碼去測試的

#include <reg51.h>

void main(void)
{
    P0 = 0xfe;  //11111 110    P0.0輸出0    實(shí)測對應(yīng)a
    P0 = 0xfd;  //11111101     P0.1輸出0    實(shí)測對應(yīng)b
    P0 = 0xfb;  //11111011     P0.2輸出0    實(shí)測對應(yīng)c
    P0 = 0xf7;  //11110111   P0.3輸出0    實(shí)測對應(yīng)d
    P0 = 0xef;  //11101111     P0.4輸出0    實(shí)測對應(yīng)e
    P0 = 0xdf;  //11011111    P0.5輸出0    實(shí)測對應(yīng)f
    P0 = 0xbf;  //10111111    P0.6輸出0    實(shí)測對應(yīng)g
    P0 = 0x7f;  //01111111     P0.7輸出0    實(shí)測對應(yīng)dp
}

注意：P0端口的8個(gè)二進(jìn)制位中，高位對應(yīng)P0.7酌儒，低位對應(yīng)P0.0辜妓。

2.5、思考：數(shù)碼管如何顯示數(shù)字忌怎？

（1）數(shù)碼管顯示數(shù)字籍滴，其實(shí)就是讓數(shù)碼管亮相應(yīng)的幾個(gè)段。其實(shí)就是讓IO端口的相應(yīng)引腳輸出0（其余引腳輸出1）榴啸，其實(shí)就對應(yīng)一個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)孽惰。
（2）結(jié)論就是：P0端口輸出一個(gè)合適的字節(jié)數(shù)（二進(jìn)制數(shù)），數(shù)碼管就會顯示相應(yīng)的數(shù)字插掂，每個(gè)數(shù)字都會有一個(gè)對應(yīng)的8位二進(jìn)制數(shù)灰瞻，關(guān)鍵就是要得到這8位二進(jìn)制數(shù)。

3.靜態(tài)數(shù)碼管顯示數(shù)字

3.1辅甥、數(shù)字編碼（段碼）的獲取

3.2酝润、結(jié)論

（1）不同的數(shù)碼管數(shù)字編碼表完全可能不同
（2）同一個(gè)數(shù)碼管接線方式不同編碼表可能完全不同
（3）硬件確定后可通過調(diào)試的方法來實(shí)驗(yàn)確定編碼表

4.讓數(shù)碼管依次顯示0到f

4.1、笨辦法：分狀態(tài)

#include <reg51.h>

void delay(void)
{
    unsigned char i, j, k;
    for (i=0; i<100; i++)
        for (j=0; j<100; j++)
            for (k=0; k<30; k++);
}

void main(void)
{
    while (1)
    {
        P0 = 0xc0;  // 0
        delay(); 
        P0 = 0xf9;  // 1
        delay();
        P0 = 0xA4; // 2
        delay();
        P0 = 0xb0; // 3
        delay();
        P0 = 0x99; // 4
        delay();
        P0 = 0x92; // 5
        delay();
        P0 = 0x82; // 6
        delay();
        P0 = 0xf8; // 7
        delay();
        P0 = 0x80; // 8
        delay();
        P0 = 0x90; // 9
        delay();
        P0 = 0x88; // A
        delay();
        P0 = 0x83; // B
        delay();
        P0 = 0xc6; // C
        delay();
        P0 = 0xA1; // D
        delay();
        P0 = 0x86; // E
        delay();
        P0 = 0x8e; // F
        delay();
    }
}

4.2璃弄、好方法：利用數(shù)組

#include <reg51.h>

void delay(void)
{
    unsigned char i, j, k;
    for (i=0; i<100; i++)
        for (j=0; j<100; j++)
            for (k=0; k<30; k++);
}

void main(void)
{
    unsigned char val[16] = {0xc0, 0xf9, 0xA4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8,  
                             0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xc6, 0xA1, 0x86, 0x8e};
    unsigned char i = 0;
    while (1)
    {
        for (i=0; i<16; i++)
        {
            P0 = val[i];
            delay();
        }
    }
}

5.動(dòng)態(tài)數(shù)碼管

5.1要销、靜態(tài)數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)方式的缺陷

（1）優(yōu)勢是驅(qū)動(dòng)簡單直接，好編程
（2）缺陷是每個(gè)數(shù)碼管需要1個(gè)端口夏块，單片機(jī)的端口不夠用
解決辦法：使用動(dòng)態(tài)方式驅(qū)動(dòng)多個(gè)數(shù)碼管

5.2疏咐、什么是動(dòng)態(tài)數(shù)碼管

（1）數(shù)碼管還是原來的數(shù)碼管（共陽極或共陰極均可）
（2）段碼一側(cè)還是接一個(gè)單片機(jī)端口
（3）COM（共極）接單片機(jī)一個(gè)IO口（8對8），多個(gè)聯(lián)排數(shù)碼管的COM共同接一個(gè)IO端口（8對1）

5.3脐供、動(dòng)態(tài)數(shù)碼管如何工作

（1）在某一特定時(shí)間段中浑塞，聯(lián)排數(shù)碼管中只有一個(gè)數(shù)碼管在工作，其他均在休息（不工作）
（2）COM端選擇哪個(gè)數(shù)碼管工作政己，段碼端輸出這個(gè)數(shù)碼管要顯示的數(shù)字的段碼酌壕，延時(shí)；COM端選擇下一個(gè)數(shù)碼管工作，同時(shí)段碼端改輸出這個(gè)數(shù)碼管要顯示的數(shù)字的段碼卵牍，延時(shí)果港；COM端選擇下一個(gè)數(shù)碼管工作……
（3）快速切換工作的數(shù)碼管，則人看到的效果是所有的數(shù)碼管都在亮（其實(shí)亮是比靜態(tài)驅(qū)動(dòng)低的）糊昙。
（4）動(dòng)態(tài)數(shù)碼管利用了人眼的視覺暫留
（5）搞清楚2點(diǎn)：
①第一辛掠，宏觀上所有的數(shù)碼管都是同時(shí)亮的，所以人以為所有數(shù)碼管同時(shí)工作释牺，所以多個(gè)數(shù)碼管可以合在一起來顯示（比如：顯示12345678）
②第二萝衩，微觀上數(shù)碼管是依次亮的，我們可以給不同的數(shù)碼管送不同的段碼船侧，所以不同的數(shù)碼管可以顯示不同的數(shù)字欠气。

6.動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示編程實(shí)戰(zhàn)1

目標(biāo)：先實(shí)驗(yàn)得出數(shù)碼管的段碼表
（1）接線確定：段碼端接P0，COM端接P1端口
（2）COM端選擇一個(gè)數(shù)碼管亮：P1.0~P1.7隨便選1個(gè)輸出0镜撩，其余輸出1
（3）段碼端給不同的值來測試得到段碼表
第一步：先測試P0.0~P0.7和abcdefg.怎么對應(yīng)的预柒？
實(shí)驗(yàn)測試結(jié)論：P1.0對應(yīng)最左邊一個(gè)數(shù)碼管、P0.0對應(yīng)a

第二步：編程實(shí)踐

#include <reg51.h>

void main(void)
{
    // P0端口是段碼袁梗，P1端口是COM
    P1 = 0xfe;           // 11111110    P2.0是低電平宜鸯，其余都是高電平
    // 共陰極數(shù)碼管是COM端給0，段碼端給1亮
    P0 = 0x3f;
}

7.動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示編程實(shí)戰(zhàn)2

目標(biāo)：8個(gè)聯(lián)數(shù)碼管一起顯示12345678
（1）編程思路：先選中第1個(gè)數(shù)碼管遮怜，然后段碼端發(fā)送1的段碼淋袖，然后延時(shí)一會兒，然后切換選中第2數(shù)碼管锯梁，然后段碼端發(fā)送2的段碼即碗，然后延時(shí)一會兒；直到第8個(gè)數(shù)碼管顯示完為一個(gè)周期陌凳，死循環(huán)這個(gè)周期剥懒。
（2）實(shí)現(xiàn)結(jié)論：
①延時(shí)時(shí)間太長，數(shù)字會動(dòng)
②把時(shí)間改短后發(fā)現(xiàn)有3個(gè)問題：第一個(gè)是亮的不夠亮合敦，第二個(gè)是暗的不夠暗初橘，第三個(gè)是其中一個(gè)數(shù)字（1）顯示明顯有問題。解決方案就是在每個(gè)數(shù)碼管亮完要切換下一個(gè)數(shù)碼管時(shí)消隱充岛。數(shù)碼管顯示消隱原理：http://c.biancheng.net/cpp/html/1887.html

#include <reg51.h>

void delay(void)
{
    unsigned char i, j;
    for (i=0; i<10; i++)
        for (j=0; j<10; j++);
}

void main(void)
{
    while (1)
    {
        P2 = 0xfe;   // 11111110
        P0 = 0x06;  //  1的段碼
        delay();
        P0 = 0x0;    // 消隱作用

        P2 = 0xfd;   // 11111101
        P0 = 0x5b;  //  2的段碼
        delay();
        P0 = 0x0;    

        P2 = 0xfb;   // 11111011
        P0 = 0x4f;  //  3的段碼
        delay();
        P0 = 0x0;    

        P2 = 0xf7;   // 11110111
        P0 = 0x66;  //  4的段碼
        delay();
        P0 = 0x0;    

        P2 = 0xef;   // 11101111
        P0 = 0x6d;  //  5的段碼
        delay();
        P0 = 0x0;    

        P2 = 0xdf;   // 11011111
        P0 = 0x7d;  //  6的段碼
        delay();
        P0 = 0x0;    

        P2 = 0xbf;   // 10111111
        P0 = 0x07;  //  7的段碼
        delay();
        P0 = 0x0;    

        P2 = 0x7f;   // 01111111
        P0 = 0x7f;  //  8的段碼
        delay();
        P0 = 0x0;    
    }
}

③代碼改良：數(shù)組管理

#include <reg51.h>

void delay(void)
{
    unsigned char i, j;
    for (i=0; i<10; i++)
        for (j=0; j<10; j++);
}

void main(void)
{
    unsigned char duanma[16] = { 0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f,
                                 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71};
    unsigned char weima[8] = {0xfe, 0xfd, 0xfb, 0xf7, 0xef, 0xdf, 0xbf, 0x7f};
    while (1)
    {
         unsigned char i = 0;
        for (i=0; i<8; i++)
        {
            P2 = weima[i];    // 依次選擇數(shù)碼管1-8
            P0 = duanma[i+1];    // 依次顯示1-8
            delay();
            P0 = 0x0;    // 消隱作用
        }
    }
}

8.38譯碼器介紹

8.1保檐、為什么引入38譯碼器

（1）38譯碼器的作用：用3個(gè)IO口來控制8路輸出。
（2）用38譯碼器驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的意義：原來不用38譯碼器時(shí)崔梗，8個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)碼管一共使用2個(gè)IO端口（16個(gè)引腳）夜只，現(xiàn)在使用了38譯碼器后，我們可以用38譯碼器的3路輸入來控制數(shù)碼管的8路位碼蒜魄，這樣總共只需要3+8=11個(gè)IO引腳就可以來驅(qū)動(dòng)8個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)碼管了扔亥，省了5個(gè)IO口爪膊。

8.2、74LS138的數(shù)據(jù)手冊

（1）重點(diǎn)看懂真值表

74LS138真值表

L看做是0砸王，H看做是1
（2）G1和G2A G2B三個(gè)是使能引腳
（3）ABC是編碼端，Y0-Y7是輸出端

9.使用38譯碼器驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)數(shù)碼管

9.1峦阁、接線方式確定

（1）J51和J16連接起來
（2）ABC分別接P1.0谦铃、P1.1、P1.2三個(gè)

9.2榔昔、實(shí)驗(yàn)測定編碼表

（1）按照接線圖分析驹闰，P1.0=0且P1.1=0且P1.2=0時(shí)Y0為低，對應(yīng)第1個(gè)數(shù)碼管亮撒会；P1.0=1且P1.1=0且P1.2=0時(shí)Y0為低嘹朗，對應(yīng)第2個(gè)數(shù)碼管亮。

#include <reg51.h>

void delay(void)
{
    unsigned char i, j;
    for (i=0; i<10; i++)
        for (j=0; j<10; j++);
}

void mian(void)
{
    // 測試
    /*
    P1 = 0x0;   // ABC=000  →  Y0  →  第1個(gè)數(shù)碼管
    P1 = 0x1;   // ABC=100  →  Y1  →  第2個(gè)數(shù)碼管
    P1 = 0x7;   // ABC=111  →  Y7  →  第7個(gè)數(shù)碼管
    */

    unsigned char duanma[16] = {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f,
                                 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71};
    unsigned char weima[8] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
    while (1)
    {
        unsigned char i = 0;
        
        for (i=0; i<8; i++)
        {
            P1 = weima[i];   // 依次選擇數(shù)碼管1-8
            P0 = duanma[i+3];  // 依次顯示3-a
            delay();
            P0 = 0x0;
        }
    }
}