四外连体式数码管控制电路设计

课程设计说明书课程名称：《单片机技术》院 (部)：电子信息与电气工程学院学生姓名：学号：专业班级： 2010级自动化2班指导教师：2013年5月17 日课程设计任务书4位DIP开关控制数码管显示系统设计摘要：我做了一个以AT89S52芯片为核心，用7805、桥堆、拨动开关等器件设计一个控制电路，实现由4位拨动开关控制一共阳极数码管显示系统的设计。

电路由电源电路、复位电路、时钟电路等组成。

它由5V直流电源供电，用拨动开关中的低四位作为输入，控制输出端数码管显示器的输出。

用汇编语言编写程序，系统能够实现如下功能：通电后数码管默认显示为“8”，调整4位拨动开关按二进制输入，按确定键后数码管显示对应的数字“0”~“F”。

关键词：AT89S52芯片；4位拨位开关；7805;七段共阳数码管目录1. 设计背景................................................ - 1 -1.1单片机设计背景...................................... - 1 -1.2设计目的............................................ - 1 -2.设计方案................................................. - 2 -2.1方案一.............................................. - 2 -2.2方案二.............................................. - 2 -3. 方案实施................................................ - 3 -3.1单片机基本结构...................................... - 3 -3.2硬件模块电路........................................ - 4 -3.3软件程序设计........................................ - 7 -4. 结果与结论............................................. - 10 -4.1结果............................................... - 10 -4.2结论............................................... - 10 -5. 收获与致谢............................................. - 12 -6. 参考文献............................................... - 13 -7. 附件................................................... - 14 -7.1元器件清单......................................... - 14 -7.2实物图............................................. - 15 -7.3电路仿真图......................................... - 17 -1. 设计背景1.1单片机设计背景电子器件的广泛应用使得单片机已经渗透到了我们生活的各个领域，硬件和软件相互联系，相辅相成。

proteus四位数码管共阴极接法代码摘要：I.引言- 简介- 目的II.Proteus 软件介绍- 特点- 使用场景III.四位数码管共阴极接法- 原理- 接线方法IV.Proteus 四位数码管共阴极接法代码- 步骤- 代码解释V.结论- 总结- 展望正文：I.引言Proteus 是一款电子设计自动化（EDA）软件，广泛应用于电子电路仿真、单片机系统开发等领域。

通过Proteus，用户可以在计算机上模拟电子电路的工作原理，并进行相应的调试和优化。

本文将介绍如何使用Proteus 软件实现四位数码管共阴极接法的代码设计。

II.Proteus 软件介绍Proteus 软件是一款功能强大的EDA 工具，主要用于电子电路仿真和单片机系统开发。

它具有以下特点：1.丰富的元件库：Proteus 提供了丰富的元件库，包括各种电子元件、单片机、微控制器等，用户可以快速找到所需的元件并进行仿真。

2.强大的仿真功能：Proteus 支持多种仿真模式，如直流分析、交流分析、瞬态分析等，可以满足不同场景下的仿真需求。

3.易于操作：Proteus 软件界面简洁，操作方便，即使是初学者也能快速上手。

4.高度兼容性：Proteus 支持多种文件格式的导入和导出，如原理图、PCB 布局等，方便与其他软件进行协同工作。

III.四位数码管共阴极接法四位数码管共阴极接法是指将四个数码管的阴极公共连接，而每个数码管的阳极分别接到相应的控制端。

这种接法的优点是简化了电路，降低了成本，但需要相应的控制代码来实现数码管的显示。

1.原理：四位数码管共阴极接法是基于发光二极管（LED）的工作原理。

当某个数码管的阳极接到高电平时，该数码管的LED 发光；当阳极接到低电平时，LED 不发光。

通过控制每个数码管的阳极电平，可以实现数码管的显示。

2.接线方法：将四个数码管的阴极公共连接，阳极分别接到P0、P1、P2、P3 四个I/O 端口。

通过编写相应的控制代码，分别控制每个数码管的阳极电平，从而实现数码管的显示。

四位拨动开关控制数码管显示系统设计书1.设计背景单片机具有人机对话功能，开关，键盘是实现人机对话的主要输入设备，也是最常用的设备，通过它能发出各种控制指令和数据到单片机。

而二极管，数码管，LED显示器是常用的输出设备，单片机接受一系列指令到，执行一定功能后，可通过这些设备输出。

为了更好的掌握单片机的硬件特性以及用汇编语言进行编程设计，我们运用目前所学的知识，来设计了一个单片机最小系统——用拨码开关控制数码管显示系统。

2.设计方案2.1方案一使用单片机P1口，由4位DIP开关从P1口低四位输入，高四位输出，译码部分采用74LS247译码器，送往共阳极数码管显示。

本方案编程简单，占用I/O端口少，但电路设计较复杂，硬件增多，成本增高。

2.2方案二本方案的译码部分由单片机编程实现，P1口接共阳数码管，由4位DIP开关从P0口低四位输入，经软件译码，送往P1口，在数码管显示相应的数字。

由于译码部分采用了软件实现，省去了译码电路，成本降低，电路设计简单，但编程较方案一复杂，而且占用I/O端口多，占用系统资源。

综合考虑，确定采用方案二实现。

3.方案实施3.1输入输出电路设计该设计以AT89S52单片机为核心部件，AT89S52单片机有4个双向的8位并行I/0口，分别记为P0、P1、P2和P3口。

本次设计中主要使用P0作为输入口，P1作为输出口。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每个脚可吸收8TTL门电流。

当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。

P1口管脚写入1后，被部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于部上拉的缘故。

4位共阴数码管工作原理一、引言4位共阴数码管是一种常见的数字显示器件，广泛应用于各种电子设备中。

本文将详细介绍4位共阴数码管的工作原理。

二、基本结构4位共阴数码管由4个7段LED数字管组成，每个7段LED数字管由7个发光二极管和一个小数点发光二极管组成。

每个数字管的8个引脚分别为a、b、c、d、e、f、g和dp，其中dp为小数点引脚。

三、工作原理1. 共阴极4位共阴数码管采用共阴极结构，即所有LED的阴极都连接在一起，并通过外部电路控制。

当某一位需要显示时，该位对应的LED数字管的共阴极会被接地，使得该LED数字管可以发光。

2. 逐位扫描为了实现多位数字同时显示，在控制电路中采用逐位扫描的方式。

即先将第一位（最左边）的LED数字管对应的共阴极接地，然后通过控制引脚a~g和dp来控制该LED数字管上各个发光二极管的亮灭状态。

然后关闭该LED数字管，并将第二位（从左往右数第二个）的LED数字管对应的共阴极接地，以此类推，直到所有位都被扫描完毕。

3. 控制信号控制4位共阴数码管需要4个控制信号，分别为COM1、COM2、COM3和COM4。

当某一位需要显示时，对应的控制信号会被置低电平，其他控制信号则保持高电平。

同时，通过控制引脚a~g和dp来实现该位上各个发光二极管的亮灭状态。

四、总结4位共阴数码管是一种常见的数字显示器件，在各种电子设备中广泛应用。

它采用共阴极结构和逐位扫描的方式来实现多位数字同时显示，并通过控制引脚a~g和dp来控制各个发光二极管的亮灭状态。

在使用时需要注意控制信号的设置和逐位扫描的顺序。

课程设计说明书课程名称：《单片机技术》设计题目：4位拨动开关控制数码管显示系统设计院（部）：电子信息与电气工程学院学生姓名：学号：2010020400专业班级：2010级电气工程及其自动化指导教师：申庆超2013年 5 月17 日课程设计任务书4位DIP开关控制数码管显示系统设计摘要：以单片机AT89S52芯片为核心，用7805、桥堆、拨动开关等器件设计一个控制电路，实现由4位拨动开关控制共阳极数码管显示系统的设计。

电路由电源模块、复位模块、时钟模块、显示模块等。

它由5V直流电源供电，用拨动开关的低四位为输入，控制输出端数码管显示器的输出。

用编程语言编写程序，系统能够实现如下功能：上电后数码管默认显示为“8”，调整4位拨动开关按二进制输入，按确定键后数码管显示对应的数字或字母“0”-“F”。

关键词：4位拨动开关；单片机；共阳极数码管；编程语言目录1. 设计背景 (1)1.1单片机设计背景 (1)1.2设计目的 (1)2.设计方案 (2)2.1方案一 (2)2.2方案二 (2)2.3方案三 (3)3.方案实施 (3)3.1系统组成框图 (4)3.2输入输出电路设计 (4)3.3时钟电路与复位电路设计 (5)3.4电源电路设计 (6)3.5程序设计 (6)3.6仿真结果 (7)4.结果与结论 (9)4.1结果 (9)4.2结论 (9)5. 收获与致谢 (10)6. 参考文献 (10)7.附件 (11)1. 设计背景1.1单片机设计背景目前单片机渗透到我们生活的各个领域。

导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。

更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。

因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

实验四数码管显示控制一、实验目的1、熟悉Keil uVision2软件的使用；2、掌握LED数码管显示接口技术；3、理解单片机定时器、中断技术。

二、实验设备及仪器Keil μVision2软件；单片机开发板；PC机一台三、实验原理及内容1、开发板上使用的LED 数码管是四位八段共阴数码管（将公共端COM接地GND），其内部结构原理图，如图4.1所示。

图4.1共阴四位八段LED数码管的原理图图4.1表明共阴四位八段数码管的“位选端”低电平有效，“段选端”高电平有效，即当数码管的位为低电平，且数码管的段为高电平时，相应的段才会被点亮。

实验开发板中LED数码管模块的电路原理图，如图4.2所示。

SP1a~hP0.4~P0.7SP2P0.0~P0.3图4.2 LED数码管模块电路原理图图中，当P1.0“段控制”有效时，P0.0~P0.7分别对应到数码管的a~h段。

当P1.1“位控制”有效时，P0.0~P0.7分别对应到DIG1~DIG8。

训练内容一：轮流点亮数码管来检测数码管是否正常。

参考程序：ORG 00HAJMP MAINMAIN:SETB P1.2;LED流水灯模块锁存器的控制位MOV P0,#0FFH;关闭LED灯CLR P1.2SETB P1.3 ;点阵模块的行控制锁存器MOV P0,#0 ;关闭点阵行CLR P1.3MOV A,#11111110B;数码管“位选信号”初值，低电平有效LOOP:SETB P1.1;数码管位控制锁存器有效MOV P0,ACLR P1.1RL A ;形成新的“位选信号”，为选择下一位数码管做准备SETB P1.0;数码管段控制锁存器有效MOV P0,#0FFH ;数码管的所有段点亮，显示“8”CLR P1.0CALL DELAYSJMP LOOPDELAY:MOV R5,#0;延时子程序D1: MOV R6,#0D2:NOPDJNZ R6,D2DJNZ R5,D1RETEND训练内容二：静态显示，0~9计数。

arduino四位数码管的点Arduino是一款开源硬件平台，能够轻松实现各种电子设备的控制。

其中，四位数码管在Arduino项目中被广泛应用，它能够显示数字、字符和符号等内容，具有直观、方便的特点。

在本文中，我将一步一步回答关于Arduino四位数码管上的点的问题，帮助读者更好地了解和应用这一功能。

首先，让我们简单介绍一下Arduino四位数码管的点。

四位数码管是由四个七段显示器组成的，每个七段显示器包含七个可控发光二极管（LED），能够显示数字0-9和一些常用的字母、符号。

而在四位数码管中的每个数字、字母或符号的显示位置上，都会有一个小小的点，用于提供额外的信息显示。

那么，接下来的问题就是：如何在Arduino中控制四位数码管上的点？为了回答这一问题，我们需要进行一系列的步骤。

第一步：准备材料要控制Arduino四位数码管上的点，我们需要准备以下材料：1. Arduino开发板2. 四线四位数码管3. 面包板4. 杜邦线5. 220欧姆电阻（可选）第二步：连接电路首先，在面包板上连接Arduino开发板和四位数码管。

将杜邦线连接到Arduino开发板的数字引脚，并将其逐一连接到四位数码管的控制引脚上。

根据具体的接线方式，你可能需要使用220欧姆电阻来限制电流，以保护Arduino和四位数码管。

第三步：编写代码在Arduino集成开发环境（IDE）中，打开一个新的项目，并编写代码来控制四位数码管上的点。

代码的实现方式将取决于你使用的具体型号和规格。

以下是一个示例代码，它通过Arduino的数字引脚来控制四位数码管上的点：c++定义数码管引脚int a = 2;int b = 3;int c = 4;int d = 5;int dp = 6;void setup() {设置引脚为输出模式pinMode(a, OUTPUT);pinMode(b, OUTPUT);pinMode(c, OUTPUT);pinMode(d, OUTPUT);pinMode(dp, OUTPUT);}void loop() {控制引脚输出高电平（点亮数码管上的点）digitalWrite(dp, HIGH);delay(1000); 等待1秒钟控制引脚输出低电平（熄灭数码管上的点）digitalWrite(dp, LOW);delay(1000); 等待1秒钟}在上述代码中，我们通过设置数字引脚为输出模式，并通过控制`dp`引脚的电平来点亮或熄灭四位数码管上的点。

4位数码管引脚图及驱动办法4位数码管的引脚图
4位数码管的驱动办法
1、静态驱动也称直流驱动。

静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或许运用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。

静态驱动的利益是编程简略，显现亮度高，缺陷是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显现则需求5;x;8=40根I/O端口来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O 端谈锋32个呢：），实习运用时有必要添加译码驱动器进行驱动，添加了硬件电路的杂乱性。

2、数码管动态显现接口是单片机中运用最为广泛的一种显现办法之一，动态驱动是将悉数数码管的8个显现笔划
a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端连在一同，别的为每个数码管的公共极COM 添加位选通操控电路，位选通由各自独立的I/O线操控，当单片机输出字形码时，悉数数码管都接纳到相同的字形码，但终究是那个数码管会显现出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的操控，所以咱们只需将需求显现的数码管的选通操控翻开，该位就显现出字形，没有选通的数码管就不会亮。

经过火时轮番操控各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮番受控显现，这便是动态驱动。

在
轮番显现进程中，每位数码管的点亮时刻为1～2ms，因为人的视觉暂留景象及发光二极管的余辉效应，虽然实习上各位数码管并非一同点亮，但只需扫描的速度满意快，给人的形象便是一组安稳的显现数据，不会有闪耀感，动态显现的作用和静态显现是相同的，可以节约许多的I/O端口，并且功耗更低。

4位数码管[浏览次数：约68764次]•四位数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。

能显示4个数码管叫四位数码管。

数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，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）；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。

目录•4位数码管区分共阴阳极的方法4位数码管的驱动方式•1、静态驱动也称直流驱动。

静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。

静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8=40根I/O端口来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O端口才32个呢：），实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。

2、数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，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，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，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。

例程19.arduino驱动四位数码管这次我们进行的实验是使用arduino驱动一块共阳四位数码管。

驱动数码管限流电阻肯定是必不可少的，限流电阻有两种接法，一种是在d1-d4阳极接，总共接4颗。

这种接法好处是需求电阻比较少，但是会产生每一位上显示不同数字亮度会不一样，1最亮，8最暗。

另外一种接法就是在其他8个引脚上接，这种接法亮度显示均匀，但是用电阻较多。

本次实验使用8颗220Ω电阻（因为没有100Ω电阻，所以使用220Ω的代替，100欧姆亮度会比较高）。

4位数码管总共有12个引脚，小数点朝下正放在面前时，左下角为1,其他管脚顺序为逆时针旋转。

左上角为最大的12号管脚。

下图为数码管的说明手册下面是硬件连接图ARDUINO CODECOPY //设置阴极接口int a = 1;int b = 2;int c = 3;int d = 4;int e = 5;int f = 6;int g = 7;int p = 8;//设置阳极接口int d4 = 9;int d3 = 10;int d2 = 11;int d1 = 12;//设置变量long n = 0;int x = 100;int del = 55; //此处数值对时钟进行微调void setup(){pinMode(d1, OUTPUT);pinMode(d2, OUTPUT);pinMode(d3, OUTPUT);pinMode(d4, OUTPUT);pinMode(a, OUTPUT);pinMode(b, OUTPUT);pinMode(c, OUTPUT);pinMode(d, OUTPUT);pinMode(e, OUTPUT);pinMode(f, OUTPUT);pinMode(g, OUTPUT);pinMode(p, OUTPUT);}void loop(){clearLEDs();pickDigit(1);pickNumber((n/x/1000)%10);delayMicroseconds(del);clearLEDs();pickDigit(2);pickNumber((n/x/100)%10);delayMicroseconds(del);clearLEDs();pickDigit(3);dispDec(3);pickNumber((n/x/10)%10);delayMicroseconds(del);clearLEDs();pickDigit(4);pickNumber(n/x%10);delayMicroseconds(del);n++;if (digitalRead(13) == HIGH){n = 0;}}void pickDigit(int x) //定义pickDigit(x),其作用是开启dx端口{digitalWrite(d1, LOW);digitalWrite(d2, LOW);digitalWrite(d3, LOW);digitalWrite(d4, LOW);switch(x){case 1:digitalWrite(d1, HIGH);break;case 2:digitalWrite(d2, HIGH);break;case 3:digitalWrite(d3, HIGH);break;default:digitalWrite(d4, HIGH);break;}}void pickNumber(int x) //定义pickNumber(x),其作用是显示数字x {switch(x){default:zero();break;case 1:one();break;case 2:two();break;case 3:three();break;case 4:four();break;case 5:five();break;case 6:six();break;case 7:seven();break;case 8:eight();break;case 9:nine();break;}}void dispDec(int x) //设定开启小数点{digitalWrite(p, LOW);}void clearLEDs() //清屏digitalWrite(a, HIGH);digitalWrite(b, HIGH);digitalWrite(c, HIGH);digitalWrite(d, HIGH);digitalWrite(e, HIGH);digitalWrite(f, HIGH);digitalWrite(g, HIGH);digitalWrite(p, HIGH);}void zero() //定义数字0时阴极那些管脚开关{digitalWrite(a, LOW);digitalWrite(b, LOW);digitalWrite(c, LOW);digitalWrite(d, LOW);digitalWrite(e, LOW);digitalWrite(f, LOW);digitalWrite(g, HIGH);}void one() //定义数字1时阴极那些管脚开关{digitalWrite(a, HIGH);digitalWrite(b, LOW);digitalWrite(c, LOW);digitalWrite(d, HIGH);digitalWrite(e, HIGH);digitalWrite(f, HIGH);digitalWrite(g, HIGH);}void two() //定义数字2时阴极那些管脚开关{digitalWrite(a, LOW);digitalWrite(b, LOW);digitalWrite(c, HIGH);digitalWrite(d, LOW);digitalWrite(e, LOW);digitalWrite(f, HIGH);digitalWrite(g, LOW);}{digitalWrite(a, LOW);digitalWrite(b, LOW);digitalWrite(c, LOW);digitalWrite(d, LOW);digitalWrite(e, HIGH);digitalWrite(f, HIGH);digitalWrite(g, LOW);}void four() //定义数字4时阴极那些管脚开关{digitalWrite(a, HIGH);digitalWrite(b, LOW);digitalWrite(c, LOW);digitalWrite(d, HIGH);digitalWrite(e, HIGH);digitalWrite(f, LOW);digitalWrite(g, LOW);}void five() //定义数字5时阴极那些管脚开关{digitalWrite(a, LOW);digitalWrite(b, HIGH);digitalWrite(c, LOW);digitalWrite(d, LOW);digitalWrite(e, HIGH);digitalWrite(f, LOW);digitalWrite(g, LOW);}void six() //定义数字6时阴极那些管脚开关{digitalWrite(a, LOW);digitalWrite(b, HIGH);digitalWrite(c, LOW);digitalWrite(d, LOW);digitalWrite(e, LOW);digitalWrite(f, LOW);digitalWrite(g, LOW);}{digitalWrite(a, LOW);digitalWrite(b, LOW);digitalWrite(c, LOW);digitalWrite(d, HIGH);digitalWrite(e, HIGH);digitalWrite(f, HIGH);digitalWrite(g, HIGH);}void eight() //定义数字8时阴极那些管脚开关{digitalWrite(a, LOW);digitalWrite(b, LOW);digitalWrite(c, LOW);digitalWrite(d, LOW);digitalWrite(e, LOW);digitalWrite(f, LOW);digitalWrite(g, LOW);}void nine() //定义数字9时阴极那些管脚开关{digitalWrite(a, LOW);digitalWrite(b, LOW);digitalWrite(c, LOW);digitalWrite(d, LOW);digitalWrite(e, HIGH);digitalWrite(f, LOW);digitalWrite(g, LOW);}把下面代码复制下载到控制板中，看看效果。

务书设计题目4位拨动开关控制数码管显示系统设计学生姓名设计要求：1.电源电路具有电源开关及指示灯，有复位按键；2.高4位开关屏蔽；3.用4位拨码开关为输入，控制数码管显示器的输出；4.实现功能：通电复位后数码管全显即显“8”，数码管对应4位DIP开关的二进制输入显示十六进制全部字符即从“0”到“F”。

学生应完成的工作：1.了解单片机系统的设计方法，设计步骤；2.查找并收集相关资料书籍；3.完成硬件原理图设计；4.完成软件和流程图的设计；5.对系统进行仿真；6.焊接电路板，调试系统；7.认真撰写课程设计报告。

8.孙晓界同学主要负责软件设计参考文献阅读：[1] 张毅刚，彭喜元，彭宇. 单片机原理及应用[M]. 北京：高等教育出版社，2009.[2] 杜树春. 单片机C语言和汇编语言混合编程实例详解[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2006.[3] 童诗白，华成英. 模拟电子技术基础（第四版）[M]. 北京:高等教育出版社，2006.[4] 林志琦. 基于Proteus的单片机可视化软硬件仿真[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2006. 工作计划：5月6日：查阅相关资料，拟定方案；5月7日：进行方案论证，完善设计方案；5月8日：完成硬件设计；5月9日：设计程序流程图；5月10日：完成软件设计，并进行仿真和调试；5月13日：进行焊接；5月14日：烧写程序；5月15日：调试电路；5月16日：与辅导老师交流，写课程设计报告；5月17日：上交课程设计报告及实物。

任务下达日期：2013 年5月 6 日任务完成日期：2013 年5月17 日指导教师（签名）：学生（签名）：4位拨动开关控制数码管显示系统设计摘要：用AT89S52单片机作为核心，利用晶振，共阳极数码管，7805，桥堆2w10等器件进行设计，由电源电路、复位电路、时钟电路、输入输出电路等设计一个控制电路。

利用汇编编写控制程序，程序使用查表法进行编写。

四乘四键盘控制LED数码管显示电路目录一、设计内容及要求 (2)二、系统硬件设计方案 (2)三、系统软件设计 (8)四、效果演示 (12)摘要矩阵式键盘系统以N个端口链接控制N*N个按键，使数字显示在LED数码管上。

单片机控制的是键盘显示系统，该系统可以对不同的按键进行实时显示，其核心是单片机和键盘矩阵电路部分，主要对按键与显示电路的关系、矩阵式技术及设备的硬件、软件等各个部分进行实现。

对于4*4矩阵式键盘，我想采用STC89C52RC单片机为核心，主要由矩阵式键盘电路、译码器、显示电路等组成，软件选用汇编语言编程。

单片机将检测到的按键信号转成数字量，显示于LED显示器上。

该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，将会有更广阔的开发前景。

一、设计内容及要求用protues仿真设计一个单片机小系统，该小系统外接一个4*4键盘及一个LED数码管，要求按下一个键，数码管上显示该键的对应号码。

键盘的布局如下图所示：主要内容如下：1.根据矩阵式键盘的特点，进行键盘控制系统的整体研究与设计。

2.LED实时显示信息。

3.采用软件编程方法实现按键信息的提取和显示。

二、系统硬件设计方案1.芯片的选择STC89C52RC单片机是51系列单片机的一个成员，是8051单片机的简化版。

内部自带8K字节可编程FLASH存储器，拥有2K+字节的EEPROM作为程序存储器的拓展。

由于STC89C52RC具有下图中的配置，因此具有结构简单、造价低廉、效率高的特点，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，减少了硬件的开销，节省了成本，提高了系统的性价比。

STC89C52RC的主机系统图：STC89C52RC的实物图：2.系统原理图2.1时钟电路时钟电路用来提供单片机片内各种位操作的时间基准。

51单片机芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成时钟振荡电路，XTAL1为该放大器的输入端、XTAL2为该放大器的输出端。

借助内部时钟方式或外部时钟方式形成时钟。

4位DIP开关控制数码管显示系统设计摘要：本次课程设计以AT89S52单片机为电路的核心，通过7805、桥堆2W10、四位DIP开关、时钟晶振12M、四脚按键等元件组成直流稳压电源和显示控制电路。

然后用汇编语言编写数码管控制程序，通过写入单片机实现四位DIP控制共阳极数码管显示。

在本次设计中，控制系统由+5V直流电源供电，而+5V直流电由直流稳压电源提供。

利用拨动开关的低四位输入控制信号，每一位拨码开关接通时为“1”，断开时为“0”，以四位二进制的方式控制数码管显示器的输出，拨码范围为“0000”-“1111”，对应数字分别为“0”-“F”，而按下复位按键后，程序复位到初始状态，此时数码管全亮，即显示数字“8”的字样。

关键词：AT89S52芯片；四位DIP开关；共阳极数码管；复位按键。

目录1.设计背景 (1)1.1单片机设计背景 (1)1.2设计目的 (1)2. 设计方案 (1)2.1方案一 (1)2.2方案二 (1)3. 方案实施 (2)3.1单片机基本结构 (2)3.2硬件模块电路 (3)3.3软件程序设计 (5)3.4 软件模拟 (5)3.5 PCB制作 (6)3.6 安装与调试 (7)4. 结果与结论 (7)4.1 结果 (7)4.2 结论 (8)5. 收获与致谢 (9)6. 参考文献 (9)7. 附件 (10)7.1 程序 (10)7.2 电路原理图 (12)7.3 PCB布线图 (14)7.4 元器件清单 (15)7.5实物图 (16)1.设计背景1.1单片机设计背景单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能，可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路，集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。

课程设计任务书4位拨动开关控制数码管显示系统设计摘要：以AT89S52单片机为核心，通过7805、桥堆、拨动开关等器件设计一个控制电路，加以时钟、复位、电源模块等必要的电路，用汇编语言编写控制数码管显示的程序，实现由四位拨动开关控制共阳极数码管显示系统的设计。

该系统由5V直流电源供电，利用拨动开关的低四位为输入，控制输出端数码管显示器的输出。

该系统实现以下功能：通电后数码管默认显示为“8”，调整4位拨动开关按二进制输入，按确定键后数码管显示对应的数字“0”-“F”。

关键词：单片机；拨动开关；共阳极数码管；复位目录1.设计背景 (1)1.1单片机设计背景 (1)1.2设计目的 (1)2.设计方案 (2)2.1方案一 (2)2.2方案二 (2)2.3 方案三 (2)3.方案实施 (3)3.1整体设计 (3)3.2电源电路设计 (4)3.3时钟电路设计 (5)3.4复位电路设计 (5)3.5软件设计 (6)3.6电路仿真 (7)3.7实物制作 (7)4.结果与讨论 (8)4.1结果 (8)4.2结论 (8)5.收获与致谢 (10)6.参考文献 (11)7.附件 (12)7.1软件程序 (12)7.2元器件清单 (15)7.3电路原理图 (16)7.4实物图 (17)1. 设计背景1.1单片机设计背景单片机具有人机对话功能，开关、键盘是实现人机对话的主要输入设备，也是最常用的设备，通过它能发出各种控制指令和数据到单片机。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域。

最基本的例如：自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械等。

因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的精英阶层。

1.2设计目的通过所学的理论基础知识完成一个单片机的最小系统即四位拨动开关控制数码管显示系统。

借以增强我们理论联系实际的能力，从而更好的掌握单片机的硬件特性以及汇编语言的程序设计，提高我们的实际动手能力和设计能力。

2.1方案一这个案使用单片机P1口，由4位拨码开关从P1口低四位输入，高四位输出，经74LS247译码器部分送往共阳极数码管显示，P3口接刷新电路，每次跳动薄码开关都需要刷新电路。

Arduino 入门到精通例程16这次我们进行的实验是使用arduino驱动一块共阳四位数码管。

驱动数码管限流电阻肯定是必不可少的，限流电阻有两种接法，一种是在d1-d4阳极接，总共接4颗。

这种接法好处是需求电阻比较少，但是会产生每一位上显示不同数字亮度会不一样，1最亮，8最暗。

另外一种接法就是在其他8个引脚上接，这种接法亮度显示均匀，但是用电阻较多。

本次实验使用8颗220Ω电阻（因为没有100Ω电阻，所以使用220Ω的代替，100欧姆亮度会比较高）。

4位数码管总共有12个引脚，小数点朝下正放在面前时，左下角为1,其他管脚顺序为逆时针旋转。

左上角为最大的12号管脚。

下图为数码管的说明手册下面是硬件连接图ARDUINO CODECOPY1.//设置阴极接口2.int a = 1;3.int b = 2;4.int c = 3;5.int d = 4;6.int e = 5;7.int f = 6;8.int g = 7;9.int p = 8;10.//设置阳极接口11.int d4 = 9;12.int d3 = 10;13.int d2 = 11;14.int d1 = 12;15.//设置变量16.long n = 0;17.int x = 100;18.int del = 55; //此处数值对时钟进行微调19.20.void setup()21.{22.pinMode(d1, OUTPUT);23.pinMode(d2, OUTPUT);24.pinMode(d3, OUTPUT);25.pinMode(d4, OUTPUT);26.pinMode(a, OUTPUT);27.pinMode(b, OUTPUT);28.pinMode(c, OUTPUT);29.pinMode(d, OUTPUT);30.pinMode(e, OUTPUT);31.pinMode(f, OUTPUT);32.pinMode(g, OUTPUT);33.pinMode(p, OUTPUT);34.}35.36.void loop()37.{38. clearLEDs();39. pickDigit(1);40. pickNumber((n/x/1000)%10);41.delayMicroseconds(del);42.43. clearLEDs();44. pickDigit(2);45. pickNumber((n/x/100)%10);46.delayMicroseconds(del);47.48. clearLEDs();49. pickDigit(3);50. dispDec(3);51. pickNumber((n/x/10)%10);52.delayMicroseconds(del);53.54. clearLEDs();55. pickDigit(4);56. pickNumber(n/x%10);57.delayMicroseconds(del);58.59. n++;60.61.if(digitalRead(13) == HIGH)62.{63. n = 0;64.}65.}66.67.void pickDigit(int x)//定义pickDigit(x),其作用是开启dx端口68.{69.digitalWrite(d1, LOW);70.digitalWrite(d2, LOW);71.digitalWrite(d3, LOW);72.digitalWrite(d4, LOW);73.74.switch(x)75.{76.case1:77.digitalWrite(d1, HIGH);78.break;79.case2:80.digitalWrite(d2, HIGH);81.break;82.case3:83.digitalWrite(d3, HIGH);84.break;85.default:86.digitalWrite(d4, HIGH);87.break;88.}89.}90.91.void pickNumber(int x)//定义pickNumber(x),其作用是显示数字x92.{93.switch(x)94.{95.default:96. zero();97.break;98.case1:99. one();100.break;101.case2:102. two();103.break;104.case3:105. three();106.break;107.case4:108. four();109.break;110.case5:111. five();112.break;113.case6:114. six();115.break;116.case7:117. seven();118.break;119.case8:120. eight();121.break;122.case9:123. nine();124.break;125.}126.}127.128.void dispDec(int x)//设定开启小数点129.{130.digitalWrite(p, LOW);131.}132.133.void clearLEDs()//清屏134.{135.digitalWrite(a, HIGH);136.digitalWrite(b, HIGH);137.digitalWrite(c, HIGH);138.digitalWrite(d, HIGH);139.digitalWrite(e, HIGH);140.digitalWrite(f, HIGH);141.digitalWrite(g, HIGH);142.digitalWrite(p, HIGH);143.}144.145.void zero()//定义数字0时阴极那些管脚开关146.{147.digitalWrite(a, LOW);148.digitalWrite(b, LOW);149.digitalWrite(c, LOW);150.digitalWrite(d, LOW);151.digitalWrite(e, LOW);152.digitalWrite(f, LOW);153.digitalWrite(g, HIGH);154.}155.156.void one()//定义数字1时阴极那些管脚开关157.{158.digitalWrite(a, HIGH);159.digitalWrite(b, LOW);160.digitalWrite(c, LOW);161.digitalWrite(d, HIGH);162.digitalWrite(e, HIGH);164.digitalWrite(g, HIGH);165.}166.167.void two()//定义数字2时阴极那些管脚开关168.{169.digitalWrite(a, LOW);170.digitalWrite(b, LOW);171.digitalWrite(c, HIGH);172.digitalWrite(d, LOW);173.digitalWrite(e, LOW);174.digitalWrite(f, HIGH);175.digitalWrite(g, LOW);176.}177.178.void three()//定义数字3时阴极那些管脚开关179.{180.digitalWrite(a, LOW);181.digitalWrite(b, LOW);182.digitalWrite(c, LOW);183.digitalWrite(d, LOW);184.digitalWrite(e, HIGH);185.digitalWrite(f, HIGH);186.digitalWrite(g, LOW);187.}188.189.void four()//定义数字4时阴极那些管脚开关190.{191.digitalWrite(a, HIGH);192.digitalWrite(b, LOW);193.digitalWrite(c, LOW);194.digitalWrite(d, HIGH);195.digitalWrite(e, HIGH);196.digitalWrite(f, LOW);197.digitalWrite(g, LOW);198.}199.200.void five()//定义数字5时阴极那些管脚开关201.{202.digitalWrite(a, LOW);204.digitalWrite(c, LOW);205.digitalWrite(d, LOW);206.digitalWrite(e, HIGH);207.digitalWrite(f, LOW);208.digitalWrite(g, LOW);209.}210.211.void six()//定义数字6时阴极那些管脚开关212.{213.digitalWrite(a, LOW);214.digitalWrite(b, HIGH);215.digitalWrite(c, LOW);216.digitalWrite(d, LOW);217.digitalWrite(e, LOW);218.digitalWrite(f, LOW);219.digitalWrite(g, LOW);220.}221.222.void seven()//定义数字7时阴极那些管脚开关223.{224.digitalWrite(a, LOW);225.digitalWrite(b, LOW);226.digitalWrite(c, LOW);227.digitalWrite(d, HIGH);228.digitalWrite(e, HIGH);229.digitalWrite(f, HIGH);230.digitalWrite(g, HIGH);231.}232.233.void eight()//定义数字8时阴极那些管脚开关234.{235.digitalWrite(a, LOW);236.digitalWrite(b, LOW);237.digitalWrite(c, LOW);238.digitalWrite(d, LOW);239.digitalWrite(e, LOW);240.digitalWrite(f, LOW);241.digitalWrite(g, LOW);242.}243.244.void nine()//定义数字9时阴极那些管脚开关245.{246.digitalWrite(a, LOW);247.digitalWrite(b, LOW);248.digitalWrite(c, LOW);249.digitalWrite(d, LOW);250.digitalWrite(e, HIGH);251.digitalWrite(f, LOW);252.digitalWrite(g, LOW);253.}把下面代码复制下载到控制板中，看看效果。

中北大学课程设计说明书学生姓名：唐三龙学号：0805014150学院：信息与通信工程学院专业：电子信息科学与技术题目：四位连体式数码管控制电路设计指导教师：程耀瑜职称: 教授指导教师：李文强职称: 讲师20011 年 1 月 7 日中北大学课程设计任务书2010/2011学年第一学期学院：信息与通信工程学院专业：电子信息科学与技术学生姓名：唐三龙学号：0805014150 课程设计题目：四位连体式数码管控制电路设计起迄日期：12月26日～1月7日课程设计地点：中北大学指导教师：程耀瑜，李文强系主任：程耀瑜课程设计任务书课程设计任务书目录1概述……………………………………………………………………………….p1 2系统总体设计…………………………………………………………………….p2 3系统模块图………………………………………………………………………. p2 4系统功能介绍……………………………………………………………………. p2 5电路总体设计…………………………………………………………………….p2 6芯片选择………………………………………………………………………….p3 6.1 74161十六进制译码器…………………………………………………….p3 6.2 7448 7段译码器…………………………………………………………….p4 6.3 138 三八译码器…………………………………………………………….p5 6.4 四位连体式数码管………………………………………………………….p6 7输入端模块选择………………………………………………………………….p7 8数码管显示模块………………………………………………………………….p8 8.1 数码管选择控制电路……………………………………………………….p88.2 数码管显示电路控制电路………………………………………………….p89 仿真结果……………………………………………………………………….p910 protel软件中电路设计图…………………………………………………….p1011 课程设计感想……………………………………………………………….p1112 参考文献…………………………………………………………………….p121．概述数码管是一类显示屏，通过对其不同的管脚输入相对的电流，会使其发亮，从而显示出数字能够显示时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数。