数码管动态显示教案

电子综合设计实训

题目数码管动态显示 _ 姓名

专业

学号

指导教师

郑州科技学院电气工程学院

目录

摘要.................................................................................................. I 1背景. (1)

1.1介绍 (1)

1.2设计步骤 (2)

2 设计思路 (3)

2.1方案对比 (3)

3元件的选择 (6)

3.1单片机 (6)

3.2 显示元器件的选择 (6)

4 设计原理及功能说明 (8)

4.1 各部分功能说明 (8)

5 装配与调试 (14)

5.1装配 (14)

5.2调试 (14)

6 总结 (15)

附录 (17)

附录一：元件清单 (17)

附录二：电路源程序 (17)

数码管动态显示的设计

摘要

本文介绍了一种基于AT89C51单片机的8个数码管滚动显示单个数字的设计，让八位数码管滚动显示0、1、2、3、4、5、6、7，我们以液晶显示技术的发展为背景，选择了比较常用的液晶数码管显示模块，利用了单片机控制数码管模块的显示机理。研究学习AT89C51单片机其功能，对学习过的单片机，C语言课程进行巩固，设计一款在8只数码管上流动显示单个数字的程序，并用PROTEUS进行电路设计和实时仿真。该电路有两部分组成：AT89C51单片机和显示模块组成。AT89C51单片机具有超低功耗和CPU外围的高度整合性；显示模块数码管是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极，方便易用。实际应用中不需要外部任何元器件即可实现，具有接口电路简单、可靠，易于编程的特点，抗干扰性好等特点。

单片机技术使我们可以利用软硬件实现数码管准确显示各种数码。而且这种技术相对简单，性价比较高，在我们生活中应用很广泛，具有一定的发展前景。

关键词：AT89C51单片机；数码管；滚动显示

1背景

1.1介绍

随着电子技术的发展,特别是新型集成电路、分立元件的不断投入市场，使得人们对电子技术应用的关注程度已大大超过了电子技术本身。在计时,自动报时及自动控制等领域发挥着重要的作用,在人们的日常生也愈加离不开数字化的各种生活用品，电子技术深入到社会生活的各个角落。

工业生产中许多地方都需要对电器设备进行自动控制，这样单片机便显得特别重要。具有很高的实用价值，像现在的一些家电如全自动洗衣机、空调等都需要实现开关定时控制这样的功能。还有一些设备如果在设计时加上单片机技术便会更加提高设备的性能，使之更加自动化、智能化。

单片机是一门实践性和应用性都很强的课程，因此在学习课程理论知识的同时，要注重对技术应用能力的培养，使理论和实践紧密结合，通过本次课程设计还学到了分析、查寻、和排除故障的方法。

为了进一步巩固学习的理论知识,增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力,开始为期两周的课程设计。通过设计使学生在所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。培养我们的能力：

（1）加强我们对模拟电子技术，电子工艺的理解和巩固，将自己所学习的知识应用到实践当中。

（2）同时通过这次的研究能让同学进一步地了解LED灯，而不是仅局限与课本知识以内。从小的突破点入手，掌握又一项科技知识，从而实现课堂外的又一次提高。

（3）通过对实用电路的设计、安装、调配、总结，能清晰的认识到自己的不足，培养自己的开发性思维，提高自己的想象力动手能力，为以后的工作做好铺垫。

1.2设计步骤

（1）设计8个数码管滚动显示单个数字，能够在对应程序下显示对应的数字，为人们的生活和工作提供方便。

（2）设计几种不同的电路，并做出对比，选出最合适的电路设计。

（3）调试电路

（4）总结自己小组的电路，对其中不合适的进行修改调换。

（5）对电路进行包装

（6）对所做的电路总结，写出设计报告。

随着微电子技术的不断创新，以及大规模集成电路工艺水平的不断提高，出现了大量的低功耗、高性价比的微处理器[3]。采用微处理器作为系统控制芯片，结合其相应的特点，使得整个系统设计成本降低，而且测量精度也大大提高，满足便携式系统的设计要求。

2 设计思路

2.1方案对比

方案一：电路设计比较合理，复杂程度适宜，容易调控和使用。而且电路图一目了然，清清楚楚。

图2.1 设计图一

方案二：电路过于简单，虽然电路所需要的电源不大，比较节能。可是不够稳定，过于简单，在使用过程中不能很好的发挥作用。

图2.2 设计图二

方案三：虽然电路各方面都比较完整，但是电路显得过于复杂，不容易操作、在焊接过程中会出现比较多的不必要的麻烦。

在调试过程中，也会让人很费力，效果却不一定好。

图1.3 设计图三

在这几个方案中，由于我在学校学了微机原理，以及单片机。而且这个方法比较简单，又实用，能充分体现出我在校期间对所学知识掌握的程度，然而此系统成本低、易于实现为恒流电路，如果采用恒压电路则电压高不稳定，故此我选择了第三种方案。

3元件的选择

3.1单片机

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。【1】40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。8 位微控制器8K 字节在系统可编程Flash AT89S52。

3.2 显示元器件的选择

在系统中要显示时间,就必需有显示无器件,目前市场上显示元器件很多,有LCD、点阵显显、7段数码管显示等。LED显示器与LCD显示器相比，LED在亮度、功耗、可视角度和刷新速