Atmega 128 学习笔记第六站---多位数码管动态显示

丫丫lysa

上次跟大家讲述了利用ATmega128的PA端口控制一个数码管显示0~9的数字，还让大家回去实验一下，不知道大家实验了没？有没有发现实验的结果没有按照自己预想的效果发生啊？大家想到为什么了吗？对了，问题就是出在延时上，因为我们在程序代码中设定的数码管显示数字时间间隔只有50ms,大家知道人眼所能识别的时间间隔是多少吗？电影是24帧1秒，所以人眼能识别的时间大概在0.1s,所以若设定的时间间隔比较少，人眼是识别不了的，当我们把延时时间代码改成2s或者4s，我们就会发现，实验结果按照我们所设想的效果发生了：
#include<iom128v.h>
unsigned char const SEGtable[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E};
void Delayms(uint MS)
main()
{
unsigned char i,j;
unsigned char counter=0;
DDRA=0Xff;
PORTA=0xFF;
while(1)
   {
    delay(4000);
    if(counter>=15)
     {
      counter=0;
      }
    else
      {
     counter++;
     }
    PORTA=SEGtable[counter];
    }
}
void Delayms(uint MS)            
{
   uint i,j;
   for( i=0;i<MS;i++)
   for(j=0;j<1141;j++);     
}

     这时我们就发现调用延时子函数的好处了吧，我们只需要修改整个程序代码中某一行指令就可以，在此处我们就只需要修改delay(4000)这条指令就可以了，若我们不调用子函数，而是将延时程序编在主函数中，每次修改就需要修改整个程序，费事费力，所以经验越丰富的编程人员都会将各个功能用子函数来实现，这样便于修改。
     在我们的工作中，我们不可能仅仅使用一个数码管，很多时候需要显示多个字符或者数字，这时我们可以使用多个独立的八段数码管来拼接，但是这种方式存在一个弊端，就是多个数码管就需要多个IO端口来驱动，比如我们用4位数码管，这就需要PA~PD端口分别来驱动这四个数码管，这样就极大的浪费了IO端口的资源，所以越来越多的工程师选择多位数码管，多位数码管一般形状如下：

     多位数码管的接口只有一套八段数码管的引脚，所以引脚接口比较简单，控制起来比较方便，而且相比独立数码管来说，这种集成的多位数码管价格要便宜的多。
     给大家介绍下集成的多位数码管的原理及如何控制，以一个6位数码管为例：

     从上图中可以看出，6位数码管的A、B、C、D、E、F、DP引脚都整合到了一起，而多出来了1、2、3、4、5、6引脚来分别对应数码管的阳极或者阴极端点，以此来控制点亮哪一个数码管。这时有人要问了，假如我用两个端口来控制，一个控制是选择哪个数码管来显示，一个端口用来控制显示的数字，但是问题来了，若我需要这6个数码管同时都显示数字呢？那岂不是无法实现了吗？咋一想确实是，可是研发工程师们永远能解决人们想要实现的功能，这时他们发明了动态扫描的方法来实现多位数码管的显示。动态扫描是相对于静态扫描而言的，何为静态扫描，就是在静态显示时候，数码管中相应的发光二极管是点亮还是熄灭，也就是上一站我们所学习的显示方式。只是在数量上面多了几个而已，而动态扫描就是一个一个的轮流点亮每个数码管，多位数码管的每个发光二极管都用A、B、C、D、E、F、DP引脚来驱动，而这几个引脚又通过ATmega128的一个端口来控制，同时1、2、3、4、5、6引脚通过ATmega128的另一个端口来控制到底是点亮哪个数码管，在动态扫描时候，当选中一个数码管，把数据送给他显示，一定时间后再选定一个数码管并把相应数据送给他显示，只要扫描的速度够快（超过我们上面所说的人眼的辨别时间）动态显示的效果在我们人眼看到的就是同时显示出来了一个数字，这时有人问了，这种方法没有弊端吗？是的，有的，若我们使用的数码管个数比较多的话，单片机就需要一直的计算扫描，这样就占用了单片机比较多的时间，但是在目前为止，这种方法也是一个比较好的方法并且被广大工程师们认可。
     好了，对多位数码管铺垫了这么多，下面就开始怎么使用ATmega128来控制多位数码管吧。
      我们假定要实现的目标为使用8个数码管，依次从左到右轮流显示“0~F”字符，此次我们仍选用共阳极的数码管，数据段并通过一个排阻接ATmega128的PD端口上，位选择段则通过一个NPN的三极管来驱动然后连接到ATmega128的PE端口上，也就是通过PD端口输出字形编码，通过PE端口选通对应的数码管，具体电路如下：


     电路设计好后，接着来进行编代码：
#include<iom128v.h>
unsigned char const SEGtable[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E};
void Delayms(uint MS)       // 代码最初对延时子函数声明
main()
{
unsigned char i,j;
unsigned char counter=0;   // 用于确定显示的数字或者字符，在数字数组中调用
unsigned char Lcounter=0;    // 用于确定选择的数码管
DDRD=0xFF;
DDRE=0xFF;
PORTD=0x00;
PORTE=0x00;
while(1)
   {
    delay(1000);   //   延时
    PORTD=SEGtable[counter];     // 输出显示的数字或者字符的字形编码
    if(counter>=15)            // 如果显示的字符到了“F”，则又回到“0”开始
      {
     counter=0;
     }
    else
     {
       counter++;
       }
    switch(Lcounter)           // 根据选中的位输出对应的控制信号
     {
case0x00: PORTE=0x01;break;            case0x01: PORTE=0x02;break;
       case0x02: PORTE=0x04;break;
       case0x03: PORTE=0x08;break;
       case0x04: PORTE=0x10;break;
       case0x05: PORTE=0x20;break;
       case0x06: PORTE=0x40;break;   
       case0x07: PORTE=0x80;break;
       default: PORTE=0x01;break;
       }
   if(Lcounter>=7)             // 如果到了最右边上的数码管，则又回到最左边的数码管
       {
       Lcounter=0;
        }
   else
        {
       Lcounter++;
       }
    }
}

void Delayms(uint MS)        //延时子函数     
{
   uint i,j;
   for( i=0;i<MS;i++)
   for(j=0;j<1141;j++);     
}
  对了，我们要养成个编程的好习惯，在代码的那一行，用“//”注释符号之后标注一些注释的语句，方便自己下次查阅或者别人使用时候的理解，尤其当我们编的代码越来越复杂的时候，就更加需要这些注释语句。

      各位学友将上面的代码编译之后下载到单片机上面跑一炮，看看效果如何啊？数码管是不是从左向右依次显示“0~F”？若效果不明显，大家也可以将延时子函数的延时时间变长一些，也可以随意的修延时时间，观看效果。。。。
今天的学习笔记就到这了，感谢大家观看，我们下期再见。