51单片机中4个数码管的显示实验

第1篇一、实验目的1. 熟悉数码显示模块的结构和工作原理；2. 掌握51单片机控制数码显示模块的方法；3. 学会使用移位寄存器实现数码显示的动态扫描；4. 提高单片机编程能力和实践操作能力。

二、实验原理数码显示模块是一种常见的显示器件，主要由7段LED组成，可以显示0-9的数字以及部分英文字符。

51单片机通过控制数码显示模块的段选和位选，实现数字的显示。

移位寄存器是一种常用的数字电路，具有数据串行输入、并行输出的特点。

在本实验中，使用移位寄存器74HC595实现数码显示的动态扫描。

三、实验仪器与材料1. 51单片机实验板；2. 数码显示模块；3. 移位寄存器74HC595；4. 电阻、电容等电子元件；5. 电路连接线；6. 编译软件Keil uVision；7. 仿真软件Proteus。

四、实验步骤1. 电路连接（1）将51单片机的P1口与数码显示模块的段选端相连；（2）将74HC595的串行输入端Q（引脚14）与单片机的P0口相连；（3）将74HC595的时钟端CLK（引脚11）与单片机的P3.0口相连；（4）将74HC595的锁存端LR（引脚12）与单片机的P3.1口相连；（5）将数码显示模块的位选端与74HC595的并行输出端相连。

2. 编写程序（1）初始化51单片机的P1口为输出模式，P3.0口为输出模式，P3.1口为输出模式；（2）编写数码显示模块的段码数据表；（3）编写74HC595的移位和锁存控制函数；（4）编写数码显示模块的动态扫描函数；（5）编写主函数，实现数码显示模块的循环显示。

3. 编译程序使用Keil uVision编译软件将编写的程序编译成hex文件。

4. 仿真实验使用Proteus仿真软件进行实验，观察数码显示模块的显示效果。

五、实验结果与分析1. 编译程序后，将hex文件下载到51单片机实验板上；2. 使用Proteus仿真软件进行实验，观察数码显示模块的显示效果；3. 通过实验验证，数码显示模块可以正常显示0-9的数字以及部分英文字符；4. 通过实验，掌握了51单片机控制数码显示模块的方法，学会了使用移位寄存器实现数码显示的动态扫描。

51单片机（四位数码管的显示）程序基于单片机V1或V2实验系统，编写一个程序，实现以下功能：1）首先在数码管上显示“P_ _ _”4个字符；2）等待按键，如按了任何一个键，则将这4个字符清除，改为显示“0000”4个字符（为数字的0）。

最佳答案下面这个程序是4x4距阵键盘,LED数码管显示，一共可以到0-F显示，你可以稍微改一下就可以实现你的功能了，如还有问题请发信息，希望能帮上你！#include<at89x52.h>unsigned char codeDig[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1 ,0x86,0x8e}; //gongyang数码管0-F 代码unsigned char k; //设置全局变量k 为键盘的键值/************************************键盘延时函数****************************/void key_delay(void) //延时函数{int t;for(t=0;t<500;t++);}/************************************键盘扫描函数******************************/void keyscan(void) //键盘扫描函数{unsigned char a;P2 = 0xf0; //键盘初始化if(P2!=0xf0) //有键按下？{key_delay(); //延时if(P2!=0xf0) //确认真的有键按下？{P2 = 0xfe; //使行线P2.4为低电平，其余行为高电平key_delay();a = P2; //a作为缓存switch (a) //开始执行行列扫描{case 0xee:k=15;break;case 0xde:k=11;break;case 0xbe:k=7;break;case 0x7e:k=3;break;default:P2 = 0xfd; //使行线P2.5为低电平，其余行为高电平a = P2;switch (a){case 0xed:k=14;break;case 0xdd:k=10;break;case 0xbd:k=6;break;case 0x7d:k=2;break;default:P2 = 0xfb; //使行线P2.6为低电平，其余行为高电平a = P2;switch (a){case 0xeb:k=13;break;case 0xdb:k=9;break;case 0xbb:k=5;break;case 0x7b:k=1;break;default:P2 = 0xf7; //使行线P2.7为低电平，其余行为高电平a = P2;switch (a){case 0xe7:k=12;break;case 0xd7:k=8;break;case 0xb7:k=4;break;case 0x77:k=0;break;default:break;}}}break;}}}}/****************************** ***主函数*************************************/ void main(void){while(1){keyscan(); //调用键盘扫描函数switch(k) //查找按键对应的数码管显示代码{case 0:P0=Dig[0];break;case 1:P0=Dig[1];break;case 2:P0=Dig[2];break;case 3:P0=Dig[3];break;case 4:P0=Dig[4];break;case 5:P0=Dig[5];break;case 6:P0=Dig[6];break;case 7:P0=Dig[7];break;case 8:P0=Dig[8];break;case 9:P0=Dig[9];break;case 10:P0=Dig[10];break;case 11:P0=Dig[11];break;case 12:P0=Dig[12];break;case 13:P0=Dig[13];break;case 14:P0=Dig[14];break;case 15:P0=Dig[15];break;default:break; //退出}}}/**********************************end***************************************/。

实验名称：实验名称四位数码管动态显示一、实验目的1.通过AT89C52单片机控制四位数码管动态显示数字“3210”。

2.用Protues设计、仿真以AT89C52为核心的四位数码管动态显示实验装置。

3.掌握四位数码管的控制方法。

二、实验任务P1端口接动态数码管的字形码笔段，P2端口接动态数码管的数位选择端，接通电源时，显示“”字样；三、实验设备微机1台、Proteus软件1套、GL10型51单片机学习开发板1台。

四、实验电路绘制五、汇编语言程序设计1.设计原理动态接口采用各数码管循环轮流显示的方法，当循环显示频率较高时，利用人眼的暂留特性，看不出闪烁显示现象，这种显示需要一个接口完成字形码的输出（字形选择），另一接口完成各数码管的轮流点亮（数位选择）。

在进行数码显示的时候，要对显示单元开辟4个显示缓冲区，每个显示缓冲区装有显示的不同数据即可。

对于显示的字形码数据我们采用查表方法来完成。

2.程序框图3.汇编程序ORG 0000H ;初始化START:MOV R0,#0FFH ;控制段选，给R0传递一个初值1111 1111MOV DPTR,#TABLE ;将表头的地址传递给数据指针NEXT:MOV A,R0 ;R0的值传给累加器AMOVC A,@A+DPTR ;查表指令，将TABLE的值按底标给AMOV P2,A ;A的值传给P2接口，显示数字0LCALL DELAY ;调用延时函数，延时INC R0 ;R0加一，MOV A,R0 ;R0的值再次传给A，控制位选移动MOV P1,A ;A的值传给P1口，CJNE R0,#04,NEXT ;判断R0是否等于4，若不等于，转NEXT继续执行，若等于，继续执行下一条程序SJMP START，相当于将值初始化，重新开始。

SJMP START ;跳转到START，R0，R1初始化，重新执行一轮。

DELAY:MOV R6,#4 ;延时程序DL2:MOV R7,#248DL1:DJNZ R7,$DJNZ R6,DL2RETTABLE:DB 3FH,06H,5BH,4FH ;以table为表头地址，依次存入二进制的0.1.2.3END六、Proteus软件模拟仿真七、GL10单片机仿真系统1.实验板连线2.实验操作步骤先把“单片机系统”区域中的P1.0/AD0－P1.7/AD7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的a－h端口上；再把“单片机系统”区域中的P2.0/A8－P2.3/A15用4芯排线连接到“动态数码显示”区域中的0-N端口上。

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。

一、实验目的1.掌握Keil软件的基本使用2.学习和掌握C语言编写程序的一般格式3.了解数码管与单片机的接口方法；4.了解数码管性能及动态显示编程方法；5.了解并掌握单片机系统中定时器中断控制的基本方法；二、实验内容用定时器中断实现四位数码管动态显示从1234-9999。

三、实验原理3.1基础知识介绍A.数码管是LED的升级，每位数码管里面继承了8个LED，点亮数码管就是点亮数码管里面的LED。

要在数码管上面显示相应的值，就是点亮不同位置的LED。

数码管有共阴和共阳两种，共阴数码管公共端是所有LED的负极连接在一起，相反共阳数码管公共端是所有LED的正极连接在一起。

一般公共端称作“位选”，控制每一个LED的称为“段选”。

数码管主要是利用视觉暂留的效果，通过快速循环点亮数码管方式，将数据呈现出来。

数码管如图1.2所示1.2数码管1.3数码管实物图/B.定时器定时器也可看作是对计算机机器周期的计数器。

因为每个机器周期包含12个振荡周期，故每一个机器周期定时器加1，可以把输入的时钟脉冲看成机器周期信号。

故其频率为晶振频率的1/12。

如果晶振频率为12MHz，则定时器每接收一个输入脉冲的时间刚好为1μs。

定时器有两种工作模式，分别为计数模式和定时模式。

对Px,y 的输入脉冲进行计数为计数模式。

定时模式，则是对MCU的主时钟经过12分频后计数。

因为主时钟是相对稳定的，所以可以通过计数值推算出计数所经过的时间。

计数器的计数值存放于特殊功能寄存器中。

T0(TL0-0x8A, TH0-0x8C), T1(TL1-0x8B, TH1-0x8D)定时器工作原理如下图由上图可见与定时器相关的寄存器主要有下面这几个：TMOD、TCON、TL0、TH0、TL1、TH1。

下面介绍一下这几个寄存器16位加法计数器：是定时计数器的核心，其中TL0、TH0、是定时计数器0的底八位和高八位；TL1、TH1是定时计数器1的底八位和高八位；并且高八位和底八位可单独使用。

2.3 51单片机增强型学习系统各组成部份原理图及功能简介2.3.1 共阴极数码管动态扫描控制图2.2 51单片机增强型学习系统的四位共阴极数码管动态扫描硬件连接原理图AT89S51单片机P0口是一组8位漏极开路型双向I/O 口，也即地址/数据总线复用口。

作为输出口用时，每位能驱动8个TTL 逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。

在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。

在Flash 编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上接电阻。

AT89S51单片机P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL 逻辑门电路。

对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。

在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR 指令）时，P2口送出高8位地址数据。

在访问8位地址的外部数据存储器（如执行MOVX @Ri 指令）时，P2口线上的内容（也即特殊功能寄存器SFR 区中P2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。

Flash 编程或校验时，P2亦接收高位地址和其它控制信号。

在上面的硬件连接原理图里，我们用到的是P0和P2口控制四位数码管显示的。

四位数码管显示的方式是动态扫描显示，动态扫描显示是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一。

其接口电路如上图是把所有显示器的8个笔划段a-h同名端连在一起由单51单片机增强型学习系统片机的P0.0~P0.7控制，而每一个数码管的公共极（阴极）是各自独立地受单片机P2.7~P2.4控制。

CPU向字段输出口P0口送出字形码时，所有数码管接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管亮则取决于P2.7~P2.4的输入结果，所以我们就可以自行决定何时显示哪一位了。

c51实验报告C51实验报告引言：C51是一种经典的单片机，广泛应用于嵌入式系统和物联网领域。

本文将对C51实验进行详细的报告，包括实验目的、实验步骤、实验结果以及实验心得等方面的内容。

一、实验目的C51实验的目的是让学生通过实际操作，深入了解C51单片机的工作原理和应用。

具体而言，本次实验的目的包括以下几个方面：1. 熟悉C51单片机的基本结构和指令集；2. 掌握C语言在C51单片机上的编程方法；3. 理解并实践C51单片机的输入输出控制；4. 学习使用C51单片机进行简单的数据处理和算法实现。

二、实验步骤1. 硬件准备：连接C51单片机、示波器、电源等设备，确保电路连接正确；2. 软件准备：安装Keil C51集成开发环境，创建工程并配置编译选项；3. 编写程序：根据实验要求，使用C语言编写相应的程序代码；4. 编译和下载：使用Keil C51进行编译和下载，将程序烧录到C51单片机中；5. 实验调试：通过示波器等工具，对C51单片机进行调试和观察实验现象；6. 实验记录：记录实验过程中的关键信息、实验结果以及遇到的问题。

三、实验结果根据实验步骤的要求，我们完成了一系列C51实验，并得到了一些有意义的结果。

以下是其中几个实验的结果总结：1. LED闪烁实验：通过编写简单的程序，我们成功地控制了C51单片机上的LED灯进行闪烁。

实验过程中，我们发现通过调整延时时间可以改变LED闪烁的频率，这使我们更深入地理解了C51单片机的时钟和计时功能。

2. 数码管显示实验：在这个实验中，我们使用C51单片机控制了一个四位数码管的显示。

通过编写相应的程序，我们可以在数码管上显示不同的数字和字符。

这个实验让我们更好地理解了C51单片机的输入输出控制和数码管的工作原理。

3. ADC采样实验：ADC（模拟数字转换器）是C51单片机中常用的模块之一，可以将模拟信号转换为数字信号。

通过这个实验，我们学会了如何使用C51单片机进行模拟信号的采样和处理。

实验四数码管的动态显示实验班级通信1102 姓名谢剑辉学号20110803223 指导老师袁文澹一、实验目的熟悉掌握数码管动态显示的基本方法；根据已知电路和设计要求在实验板上实现数码管动态显示。

根据已知电路和设计要求在PROTEUS平台仿真实现控制系统。

二、实验内容1、在STC89C52实验平台的4位数码管上实现动态显示0123→1234→2345→3456→4567→5678→6789→7890→8901→9012→0123→不断反复，每隔2s切换显示内容。

2、思考：如何实现当4位数码管显示的内容中有“1”时，蜂鸣器蜂鸣。

三、实验原理实验要求“4位数码管上实现动态显示0123→1234→2345→3456→4567→5678→6789→7890→8901→9012→0123→不断反复，每隔2s切换显示内容”。

动态扫描可以实现要求。

简单地说，动态扫描就是选通一位，送一位数据。

原理图中的P10~P13是位选信号，即选择哪个数码管显示数字；P00~P07是段码，即要显示的数字。

可以通过依次选通一位7段数码管并通过P0端口送出显示数据。

由于人眼的视觉残留原理，如果这种依次唯一选通每一位7段数码管的动作在0.1s内完成，就会造成多位数码管同时点亮显示各自数字的假象。

本实验使用中断，实现每2s更新一次数字。

四、实验方法与步骤设计思路和方法：1、根据电路图，分析数码管动态显示的设计思路，使用中断实现每2秒更新一次数字的设计思路，以及实现当4位数码管显示的内容中有“1”时，蜂鸣器蜂鸣的设计思路。

（1）数码管动态显示的原理如“实验原理”里所述，不赘述；（2）使用中断实现每2s更新一次数字的设计思路：本次实验使用Timer0中断，由于其定时时间最大为65536us，不能实现2s的长延时，那么可以使用多次中断来实现，并且在中断到来时，不断地死循环显示数字，即根据动态显示原理“选通一位，来一位数据”。

由于最大的数字为9，则（x%10），（x+1）%10，（x+2）%10，（x+3）%10分别是千位，百位，十位，个位上的数字。