《基于单片机的共阴极数码管显示电路》

基于单片机的按键控制LED数码管共阴极动态显示电路设计报告毕业论文本篇报告将详细介绍基于单片机的按键控制LED数码管共阴极动态显示电路的设计。

一、引言LED数码管是一种常用的数字显示器件，广泛应用于各种计数器、时钟和计时器等电子设备中。

本设计旨在利用单片机实现对LED数码管的动态显示，并通过按键控制显示的数字。

二、设计方案1.系统结构本系统采用基于单片机的数字显示方案，其中包括一个单片机、数码管显示模块和按键模块。

单片机负责接收按键输入信号，并根据输入信号控制数码管显示相应的数字。

2.系统设计（1）数码管显示模块：该模块由共阴极LED数码管组成，共阴极接地，通过接通不同的端口线来控制数码管显示不同的数字。

（2）按键模块：该模块由多个按键组成，用于用户输入指定的数字。

每个按键接一个IO脚，通过按下不同的按键，触发不同的端口输入。

（3）单片机：本设计选用51单片机作为控制核心，通过IO口与数码管显示模块和按键模块连接。

单片机根据按键输入信号的变化，对数码管进行动态显示。

3.设计过程（1）针对单片机的接线设计：将单片机的IO口分别与数码管显示模块和按键模块连接。

将数码管的共阳极接电源正极，数码管的各段(即a、b、c、d、e、f、g)接单片机的IO脚。

（2）针对单片机软件设计：设计单片机程序实现按键输入的检测和数码管动态显示的控制。

首先初始化IO口，设置按键引脚为输入端口，设置数码管引脚为输出端口。

然后循环检测按键的状态。

当检测到按键被按下时，根据按键的不同选择分别显示不同的数字。

4.功能要求（1）按下不同的按键，数码管能够显示相应的数字，实现动态显示。

（2）按键输入具有去抖功能，避免误触发。

（3）程序运行稳定，能够正确响应按键输入，显示正确的数字。

三、实验结果经过实验验证，本设计实现了按键控制LED数码管共阴极动态显示的功能要求。

按下不同的按键，数码管能够正确显示相应的数字，程序运行稳定，无误触发现象。

简单共阴极数码管电路图大全（CD4511段译码驱动器）共阴极则是把所有LED的阴极连接到共同接点com，而每个LED 的阳极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点），如下图所示。

图中的8个LED分别与上面那个图中的A~DP各段相对应，通过控制各个LED的亮灭来显示数字。

判断公阴极和公阳极找公共共阴和公共共阳：首先，我们找个电源（3到5伏）和1个1K（几百欧的也行）的电阻，VCC串接个电阻后和GND接在任意2个脚上，组合有很多，但总有一个LED会发光的，找到一个就够了，然后GND不动，VCC（串电阻）逐个碰剩下的脚，如果有多个LED （一般是8个），那它就是共阴的了。

相反用VCC不动，GND逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阳的。

也可以直接用数字万用表，红表笔是电源的正极，黑表笔是电源的负极。

简单共阴极数码管电路图（一）CD4511是一片CMOSBCD—锁存/7段译码/驱动器，用于驱动共阴极LED（数码管）显示器的BCD码—七段码译码器。

它具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。

可直接驱动共阴LED数码管。

以下是cd4511数码管驱动原理图。

是CD4511实现LED与单片机的并行接口方法。

简单共阴极数码管电路图（二）如图所示电路，正电源Vcc和地端GND用夹子与被测电路相连，UIN端通过探针接被测点。

当被测点为高电平时，VT1导通，h、c、g笔段为高电平并发光，同时经隔离管VD1使e、f笔段也发光，数码管显示出H字形；被测点为低电平时，VT2导通，d、e、f笔段发光，显示1字形。

VD1、VD2起隔离作用，并完成逻辑“或”的功能（也可用二输入端或门代替），使显示H或L时e、f笔段均发光。

调整R3、R4大小可改变高、低电平的检测阈值，调整R5可改变数码管发光亮度。

简单共阴极数码管电路图（三）CD4511驱动共阴极LED数码管的典型接线电路图简单共阴极数码管电路图（四）数码管是用于显示0，1，2，9数字的显示器件具体应用时，这些数字都是以BCD编码形式表示，通过译码器加到显示管上。

单片机实验报告——LED数码管显示实验引言单片机是一种基础的电子元件，作为电子专业的学生，学习单片机编程是必不可少的。

在单片机编程实验中，学习如何使用IO口驱动LED数码管显示是重要的一部分。

在此次实验中，我们用到的是STM32F103C8T6单片机，与之相配套的是LED数码管、杜邦线等元件，并利用Keil uVision5软件进行编程操作。

本文的目的是通过实验与实验数据的分析说明单片机控制LED数码管的方法，希望对单片机初学者有所帮助。

实验原理1.LED数码管简介LED数码管是利用发光二极管实现数字和字母的显示，其外观形式有共阳和共阴两种。

共阳型数码管的共阳端是接在公共的端子上，数字和字母的每一个元素（即1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F）的生命延伸出去，称为”高”电平；共阴型数码管的共阴端是接在公共的端子上，数字和字母的每一个元素的生命也是分别延伸出去，但称为”低”电平。

2.STM32F103C8T6单片机STM32F103C8T6单片机是一款功能完备的32位MCU产品，它具有高性能，低功耗的特点，可广泛应用于许多硬件系统。

此次实验所需的LED数码管的显示量是5个（共阳型），因此我们只需要5个IO口即可将STM32F103C8T6单片机与LED数码管连接起来。

实验材料STM32F103C8T6单片机、LED数码管、杜邦线、电容、电阻、面包板等。

实验步骤1.硬件连接：将LED数码管的针脚连接到单片机的IO口，如下图所示：其中P0-P4分别代表数字0-4，PE2口作为LED点亮控制口，分别接入面包板中。

2.软件设置：使用Keil uVision5进行程序编写，将代码下载到单片机控制器内，开启电路，即可观察到LED数码管上的数字进行了变化。

代码如下所示：实验结果将程序下载到开发板后，启动单片机，即可看到红色LED数码管逐个显示从0-9的数字。

达到9后又从0开始循环。

实验过程及结论本次实验中彻底了解到了用单片机控制LED数码管的方法，单片机控制LED数码管变化是通过选中不同的IO口来完成的，利用Keil uVision5软件可以完成程序编写。

A VR单片机595驱动数码管显示一、电路实现8位数码管的电路如下图所示数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。

数码管按段数分为七段数码管和八段数码管（还有一种“米”字型的数码管，其段数更多），八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示），其基本原理是：将所有LED的一端（正极、负极均可）连在一起作为一个公共端，然后通过分别控制这组LED的另一个端口来使部分LED点亮，从而达到显示一定字形的目的。

数码管的分类：按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。

共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。

共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。

当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。

共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。

共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。

当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。

我们在实际使用中一定要搞清楚数码管是共阴极的还是共阳极的。

数码管段、位引脚的确定（以4位8段数码管为例），我们在实际应用中购买的数码管不像电阻、电容、集成等元件那样有数据手册或者直接在元件上标明管脚序号和用途，并且市场上数码管的管脚排列顺序并不是一致的，所以我们购买回来的数码管一般都要亲自测量一下各个引脚的用途，怎么测量呢？数码管引脚测量分三步：极性判断（共阳极还是共阴极）、公共端判断（位选端口）、段码端判断（段选端口）。

首先要确定数码管是共阴极还是共阳极的：找一个3到5V的直流电源，准备几个1K或者几百欧姆的电阻。

将电源的正极串接一个电阻后连在数码管的任意一个脚上，然后将电源的负极逐个接到数码管的其余引脚上，观察数码管的某一段是否会点亮，如果全部引脚试过都没有亮的，那么将电源正极（串电阻）换一个引脚再试，直到有一个LED发光，这时固定电源负极不动，电源正极（串电阻）逐个接到数码管的其余引脚上，如果有8段LED都亮，说明该数码管是共阴极的。

实验3 数码管显示功能的实现1、实验目的1、了解发光二极管的使用方法；2、熟悉串行、并行输出扩展接口的方法；3、学习常用指令用法和简单程序编写技巧。

2、实验要求1、对照图1.2.6和图3.1.3、图3.1.4，理解图1.2.6所示的电路工作原理；2、读懂串行接口和并行接口的LED显示参考示例程序；3、分别运行并验证参考示例程序；4、要让次低位LED数码管显示中总是带有小数点，即显示的6位数值中包括一位小数，请修改参考程序实现；5、利用实验箱通用板上的电路模块，自行设计4位LED数码管显示器的串行静态、并行静态显示电路，参照图3.1.3、图3.1.4画出实验电路原理图，并按所设计电路图搭接实验电路；6、根据所设计搭接的实验电路，自行编写4位数码管显示器的串行静态、并行静态显示程序，并调试通过。

3、实验原理LED数码管显示器由于经济实用、亮度高、控制简单，在测量与控制系统中被广泛用于显示被测物理量或内部参数。

根据LED数码管显示器与单片机连接方式的不同，有静态显示和动态显示两种。

所谓静态显示，就是所有的数码管同时点亮，需要的器件较多，占用印刷电路板的面积要大一些，消耗的电源电流也要大一些，但是占用的CPU的时间则要少一些。

所谓动态显示，是指每位数码管分时依次点亮，由于人眼的视觉暂留现象，给人的感觉是同时都是点亮的。

动态显示需要的器件数量、印刷电路板的面积、功率消耗都要少一些，但是CPU必需经常刷新，占用CPU的时间要多一些。

无论是动态显示还是静态显示，根据电路的不同，都可再分为串行接口和并行接口两种控制方式。

串行接口需要的CPU口线要少一些，但是占用CPU的时间要长一些。

反之，并行接口需要的CPU 的口线要多一些，但是占用CPU的时间要少一些。

实际应用时，应根据系统的特点，选择不同的显示方式。

在CPU运行时间许可的情况下，应尽量选择串行动态显示方式，以实现“用时间换硬件资源”的目的。

1、数码管电路结构常见LED数码管显示器的外形如图3.1.2（a）所示，内部电路结构如图3.1.2（b）所示，内部8 个发光二极管处于不同的位置，每个发光二极管显示一个笔画，称为一段；通过外接电路控制点亮不同的发光二极管组合，显示一位相应的数字（符号）。

单片机数码管显示实验心得
一、实验介绍
本次实验是单片机数码管显示实验，通过单片机控制数码管的显示，
学习单片机的基本操作和编程技巧。

二、实验器材
1. 单片机开发板
2. 数码管模块
3. 杜邦线
三、实验原理
数码管是一种数字显示器件，由多个发光二极管组成。

常见的数码管
有共阳极和共阴极两种类型。

共阳极数码管的所有阳极都连接在一起，而共阴极数码管的所有阴极都连接在一起。

在控制数码管时，需要根
据具体情况选择合适的驱动方式。

四、实验步骤
1. 连接硬件：将数码管模块与单片机开发板通过杜邦线连接。

2. 编写程序：使用Keil C51软件编写程序，实现对数码管的控制。

3. 下载程序：将程序下载到单片机开发板中。

4. 调试程序：通过调试工具观察程序运行情况，并进行调试修改。

五、编程要点
1. 数字转换：将需要显示的数字转换为对应的七段码。

2. 位选控制：根据具体情况选择共阳极或共阴极驱动方式，并实现位选控制。

3. 时序控制：通过延时函数或定时器实现数码管的动态显示效果。

六、实验心得
本次实验让我深入了解了单片机的基本操作和编程技巧，对数码管的控制有了更深入的了解。

在编写程序过程中，我遇到了一些问题，如数字转换不正确、位选控制不准确等，通过查阅资料和调试程序最终得以解决。

同时，在进行实验前需要认真检查硬件连接是否正确，避免出现连接错误导致无法正常工作的情况。

总之，本次实验让我收获颇丰，对单片机编程有了更深入的理解和掌握。

单片机数码管显示实验单片机数码管显示实验一、实验目的本实验旨在通过单片机控制数码管显示，掌握单片机的基本操作和数码管显示原理，培养实践能力和创新意识。

二、实验原理1.单片机基本原理单片机是一种微型计算机，广泛应用于各种嵌入式系统中。

它具有体积小、功耗低、功能强大、可靠性高等优点。

本实验采用常见的8051单片机进行操作。

2.数码管显示原理数码管是一种常见的电子显示器件，可以显示数字和某些特定字符。

它由多个LED段组成，通过控制不同段的亮灭来显示不同的数字或字符。

本实验采用共阴极数码管进行显示。

三、实验步骤1.硬件准备（1）选择合适的单片机开发板和数码管；（2）连接数码管的阳极和单片机的某个端口；（3）连接数码管的各个段到单片机的其他端口；（4）连接电源和地线。

2.程序编写使用单片机开发软件（如Keil）编写程序，控制数码管显示不同的数字或字符。

程序中需要定义数码管的段码，以及选择要显示的数字或字符。

3.调试与测试将程序下载到单片机中，接通电源，观察数码管是否正常显示。

如果出现问题，检查硬件连接是否正确，或者修改程序中的控制逻辑。

四、实验结果与分析在本实验中，我们成功地实现了数码管的显示。

通过编写程序，我们可以控制数码管显示不同的数字和字符。

例如，我们可以编写一个循环程序，让数码管依次显示0-9的数字，或者某个特定的字符。

通过实验，我们深入了解了单片机的操作和数码管显示原理。

在实践中，我们需要注意硬件连接的正确性，以及控制程序的逻辑性。

如果硬件连接不正确，可能会导致数码管无法正常显示；如果程序逻辑有误，则可能导致显示的数字或字符不正确。

因此，我们需要认真检查硬件连接和程序逻辑，确保实验结果的准确性。

五、实验总结与展望本实验通过单片机控制数码管显示，使我们对单片机的操作和数码管显示原理有了更深入的了解。

在实验过程中，我们需要注意硬件连接的正确性和程序逻辑的准确性。

通过不断调试和测试，我们可以提高自己的实践能力和创新意识。

单片机驱动数码管电路数码管是一种常见的电子显示器件，它可以显示数字、字母和其他特殊字符。

而单片机作为一种集成电路，能够通过编程来控制外部设备的工作，因此可以很方便地用来驱动数码管。

本文将介绍单片机驱动数码管电路的原理和实现方法。

一、数码管的工作原理数码管由若干个发光二极管（LED）组成，每个发光二极管都有两个引脚：一个是正极，用于接收电流；另一个是负极，用于接收控制信号。

数码管通常分为共阳极和共阴极两种类型。

共阳极数码管的正极连接在Vcc（正电源）上，负极通过控制信号接地。

当控制信号接地时，相应的发光二极管会亮起；当控制信号断开连接时，相应的发光二极管会熄灭。

通过控制不同的发光二极管，可以显示不同的数字或字符。

共阴极数码管与共阳极数码管相反，正极通过控制信号接地，负极连接在Vcc上。

二、单片机驱动数码管的原理单片机可以通过IO口输出高低电平来控制数码管的工作。

以共阳极数码管为例，当IO口输出高电平时，相应的数码管发光二极管亮起；当IO口输出低电平时，相应的数码管发光二极管熄灭。

为了实现多位数码管的显示，通常需要使用译码器。

译码器可以将单片机输出的数字信号转换为对应的控制信号，从而实现对数码管的驱动。

常用的译码器有BCD译码器和数码管驱动IC等。

三、单片机驱动数码管的实现方法1. 硬件连接将单片机的IO口与数码管的控制引脚连接。

通过接线将单片机的IO口与译码器的输入引脚相连，然后将译码器的输出引脚与数码管的控制引脚相连。

同时，将数码管的电源引脚与电源连接，确保正极连接在Vcc上，负极连接在GND上。

2. 编程控制在编程时，首先需要定义数码管显示的内容。

可以使用数组或变量来存储需要显示的数字或字符。

然后，将需要显示的内容转换为对应的译码器输入信号，通过单片机的IO口输出给译码器。

最后，通过循环控制，不断更新数码管的显示内容，实现动态显示效果。

四、总结通过单片机驱动数码管电路，可以实现对数码管的灵活控制。