数码管显示程序设计

实验二LED数码管驱动显示程序实验一、实验目的1、初步学习和了解VHDL语言编程方式2、学习和掌握七段数码显示译码器的设计方法3、学习和掌握VHDL的多层设计方法二、实验要求1、根据硬件设计的思维方式，编制LED七段码的显示程序2、要求是一位LED以定位方式显示3、完成LED七段码波形分析的显示功能4、在EDA实验箱上按要求显示三、实验设备1、计算机一台2、EDA——Ⅳ实验箱一台四、实验原理1、七段码是用一种纯组合的逻辑电路，通常是用小型专用的IC门电路组成，数字输入与输出表达均未16进制，处理一般较复杂，而用FPGA/CPLD来实现较为简单。

2、七段码输入与输出的原理与真值表关系。

（a）输入：七段码输入为四个输入信号，用来表示为“0000”到“1111”，即表示为十六进制的“0”到“F”。

（b）输出：七段码输出为七个输出信号，分别用“A、B、C、D、E、F、G”七个符号来表示。

一般规定，输出信号为“1”时，它所控制的发光二极管为点亮状态，输出信号为“0”时，它所控制的发光二极管为熄灭状。

本实验使用的七段数码管为共阴极组，其电路如图2.1所示。

图2.1 共阴极数码管及其电路（c）输入与输关系为四位二进制代码组成十六进制代码，将其代码显示，其对应关系如表2.1所示。

（d）显示方式是通过选位的方式进行，是将FPGA/CPLD的三位二进制的信号输出，通过外部三——八译码器硬件电路，选中一路LED信号为输出，故选择一位LED数码管显示，本实验是采取选相应的一个指定位置进行LED显示。

3、输入是通过外部的四个按键操作而组成一位十六进制。

其连接到FPGA/CPLD的对应的引脚上，需进行引脚分配。

4、编写译码程序，生成底层组件，组合成底层文件。

表2－1 七段字符显示真值表五、实验步骤1、 在D 盘建立自己的文件目录，D: \ EX \ Z04** \ you*\ex*；2、 在Max+Pluse Ⅱ的界面下，自己的文件目录下，建立项目文件 File \ Project \ 文件名A ；3、 在自己的文件目录下，建立文本文件 File \ New \ 文件名B.vhd ；4、 保存此文件并划归到项目文件内， File \ Project \ Set Project current File ，其中文本文件名B 必须和实体名一致；5、 输入程序，保存文件“文件名B.vhd ”，File \ Save As “文件名B.vhd ”(注意后缀，如保存默认文件名时，其后缀通常为“*.tdf ”文件，必须删除后缀为“*.tdf ”文件名；6、 单击编译器快捷方式按钮，对文本文件进行编译，观察是否有原则错误；7、 如有修改则修改程序中错误，若无错误则可做以下工作； 8、 建立底层器件的封装，File \ Create Default Symbol ；9、 建立图形文件，File \ New \ 文件名C.gdf 并化归到项目内。

02实验二数码管动态显示程序设计数码管是一种常见的数字显示器件，通常由七段LED组成。

通过控制不同的LED亮灭状态，可以显示出0到9的数字和一些字母。

数码管通常被广泛应用于计时器、温度显示器等设备中，用于显示数字和一些特定的符号。

数码管的动态显示是指通过快速切换数码管显示的内容，从而实现多个数码管连续显示不同的数字。

这种显示方式使得数字的显示看起来像是连续变化的，给人一种流动的感觉。

在进行数码管动态显示的程序设计时，需要考虑以下几个方面：1.数码管的接口：数码管通常使用共阴极或共阳极的接口方式，需要根据实际的硬件接口进行相应的程序设计。

2.显示内容的切换：数码管需要显示不同的数字，需要通过程序控制数码管的显示内容。

可以通过数组或者其他数据结构来存储需要显示的数字，并通过循环，依次将不同的数字输出到数码管上。

3.显示周期的控制：数码管动态显示的关键是控制显示的刷新速度。

数码管的刷新速度通常以帧率进行表示，即每秒显示的帧数。

常见的数码管帧率为50Hz或60Hz，即每秒刷新50次或60次。

程序需要根据帧率来控制数码管显示的频率。

4.数码管的亮度控制：数码管的亮度通常通过PWM（脉宽调制）来控制，即快速开关数码管的亮灭状态，通过调整开关的占空比来控制数码管的亮度。

程序需要实现相应的PWM控制函数，可以通过改变PWM的占空比来控制数码管的亮度。

下面是一个简单的数码管动态显示的程序设计示例：```c++#include <arduino.h>//数码管引脚定义const int digitPins[] = {2, 3, 4, 5};const int segmentPins[] = {6, 7, 8, 9, 10, 11, 12}; //数码管显示的数字const int numbers[] =// abcdefg};//数码管显示的当前数字int currentNumber = 0;// 数码管显示的刷新速度，单位为msconst int refreshRate = 10;void setu//设置数码管引脚的模式for (int i = 0; i < 4; ++i)pinMode(digitPins[i], OUTPUT);}for (int i = 0; i < 7; ++i)pinMode(segmentPins[i], OUTPUT);}void loo//刷新数码管显示refreshDisplay(;//数码管显示的数字切换currentNumber = (currentNumber + 1) % 10; //延时delay(refreshRate);//刷新数码管显示的函数void refreshDispla//显示当前数字for (int i = 0; i < 4; ++i)digitalWrite(digitPins[i], LOW); setSegments(numbers[currentNumber]); delayMicroseconds(500);digitalWrite(digitPins[i], HIGH);}//设置数码管的段void setSegments(int segments)for (int i = 0; i < 7; ++i)digitalWrite(segmentPins[i], (segments >> i) & 1);}```该程序通过设置数码管引脚的模式来控制数码管的显示。

七段数码管显示设计报告目录一、设计任务二、题目分析与整体构思三、硬件电路设计四、程序设计五、心得体会一．设计任务数码的显示方式一般有三种：第一种是字型重叠式；第二种是分段式；第三种是点阵式。

目前以分段式应用最为普遍，主要器件是七段发光二极管（LED）显示器。

它可分为两种，一是共阳极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上），另一是共阴极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上，使用时公共点接地）。

数码管动态扫描显示，是将所用数码管的相同段（a～g 和p）并联在一起，通过选位通信号分时控制各个数码管的公共端，循环依次点亮各个数码管。

当切换速度足够快时，由于人眼的“视觉暂留”现象，视觉效果将是数码管同时显示。

根据七段数码管的显示原理，设计一个带复位的七段数码管循环扫描程序，本程序需要着重实现两部分：1. 显示数据的设置：程序设定4 位数码管从左至右分别显示1、2、3、4；2. 动态扫描：实现动态扫描时序。

利用EXCD-1 开发板实现七段数码管的显示设计，使用EXCD-1 开发板的数码管为四位共阴极数码管，每一位的共阴极7 段数码管由7 个发光LED 组成，7 个发光LED 的阴极连接在一起，阳极分别连接至FPGA相应引脚。

四位数码管与FPGA 之间通过8 位拨码开关（JP1）进行连接。

二．题目分析与整体构思使用EXCD-1 开发板的数码管为四位共阴极数码管，每一位的共阴极7 段数码管由7个发光LED 组成，呈“”字状，7 个发光LED 的阴极连接在一起，阳极分别连接至FPGA 相应引脚。

SEG_SEL1、SEG_SEL2、SEG_SEL3 和SEG_SEL4 为四位7 段数码管的位选择端。

当其值为“1”时，相应的7 段数码管被选通。

当输入到7 段数码管SEG_A~ SEG_G 和SEG_DP 管脚的数据为高电平时，该管脚对应的段变亮，当输入到7 段数码管SEG_A~SEG_G 和SEG_DP 管脚的数据为低电平时，该管脚对应的段变灭。

标题：C语言实现数码管显示多位数字的程序一、引言在嵌入式系统中，数码管是一种常见的数字显示设备，常用于显示温度、湿度、时间等信息。

本文将介绍如何使用C语言编写程序，实现数码管显示多位数字的功能。

二、基本原理数码管是由许多LED灯组成的，每一个LED代表一个数字或者一个字母。

常见的数码管有共阴极数码管和共阳极数码管两种。

在本文中，我们以共阴极数码管为例进行讲解。

1. 共阴极数码管共阴极数码管的基本构造是共阴极和若干个LED管组成的显示器。

共阴极数码管的特点是：所有LED管的阴极是公用的，阳极分别接到每一位数字的引脚上。

通过控制每个数字管的阳极输入信号，可以实现控制数码管显示不同的数字和字符。

2. 显示多位数字要实现显示多位数字，首先需要确定每一个数码管的数据输入引脚，根据接线原理将对应的引脚连接到单片机的IO口。

然后通过C语言编写程序，控制每个数码管显示对应的数字。

三、C语言实现多位数字显示程序示例下面以8051单片机为例，展示一个简单的C语言程序，实现数码管显示多位数字的功能。

```c#include <reg52.h>// 定义控制数码管的引脚sbit DIG1 = P1^0;sbit DIG2 = P1^1;sbit DIG3 = P1^2;sbit DIG4 = P1^3;// 定义数码管显示的数字unsigned char code smgduan[16]={0x3f, //00x06, //10x5b, //20x4f, //30x66, //40x6d, //50x7d, //60x07, //70x7f, //80x6f, //90x77, //A0x7c, //B0x39, //C0x5e, //D0x79, //E0x71 //F};// 数码管扫描函数void display(unsigned char *dat) {DIG1 = 0;P0 = dat[0];DIG1 = 1;DIG2 = 0;P0 = dat[1];DIG2 = 1;DIG3 = 0;P0 = dat[2];DIG3 = 1;DIG4 = 0;P0 = dat[3];DIG4 = 1;}void main(){while(1){unsigned char num[4] = {0, 1, 2, 3}; // 要显示的数字数组 display(smgduan[num[3]]);delay(1);display(smgduan[num[2]]);delay(1);display(smgduan[num[1]]);delay(1);display(smgduan[num[0]]);delay(1);}}```在上述示例中，我们先定义了数码管的引脚和显示的数字所对应的编码。

plcled数码管显示课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握PLC编程和LED数码管显示的原理和应用，通过学习，学生应达到以下目标：1.知识目标：了解PLC的基本原理和结构，掌握PLC编程语言，了解LED数码管的工作原理和显示方式。

2.技能目标：能够使用PLC编程软件进行简单的程序设计，能够对LED数码管进行简单的显示控制。

3.情感态度价值观目标：培养学生对自动化技术的兴趣和认识，提高学生解决问题的能力，培养学生的创新精神和团队合作意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.PLC的基本原理和结构：PLC的工作原理，PLC的硬件组成和功能，PLC的编程语言。

2.PLC编程：PLC编程软件的使用，PLC程序的设计和调试。

3.LED数码管的基本原理和控制：LED数码管的工作原理，LED数码管的控制电路和编程。

4.实践操作：PLC和LED数码管的连接和调试，PLC编程实践。

三、教学方法为了提高教学效果，我们将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：用于讲解PLC的基本原理和结构，PLC编程的基本概念和方法。

2.讨论法：用于探讨PLC编程的技巧和问题解决方法。

3.实验法：用于PLC编程实践和LED数码管的控制操作。

四、教学资源为了支持教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用合适的教材，提供全面系统的理论知识。

2.多媒体资料：提供相关的视频和动画，帮助学生更好地理解PLC和LED数码管的工作原理。

3.实验设备：准备PLC和LED数码管的实验设备，供学生进行实践操作。

五、教学评估为了全面、公正地评估学生的学习成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等评估学生的学习态度和积极性。

2.作业：布置相关的编程练习和实验报告，评估学生的理解和应用能力。

3.考试：进行期中和期末考试，评估学生对知识的掌握和运用能力。

六、教学安排本课程的教学安排如下：1.教学进度：按照教材的章节顺序进行教学，确保每个章节都有足够的时间进行讲解和实践。

4位拨动开关控制数码管显⽰系统设计务书设计题⽬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。

实验三数码管动态显示程序设计实验目的1、理解数码管动态显示原理2、理解数码管动态显示电路的设计方法3、掌握数码管动态显示程序的设计方法实验仪器单片机开发板、万利仿真机、稳压电源、计算机实验内容1、动态扫描显示程序2、特征位小数点控制显示程序实验电路图实验步骤及调试信息1、新建实验项目2、输入实验程序并补充完整;------------------------------------------------------;数码管动态显示程序;包含小数点显示;位选码输出有两种方式：; DispSelection1: 一次一位; DispSelection2: 一次一字节;; 2009-08-20;-------------------------------------------------------LEDCLK bit P3.4LEDDIN bit P2.3LEDDATA data P0dseg at 30hdispbuf: ds 8 ;显示缓冲区8字节disppoint: ds 1 ;小数点控制数据maincode SEGMENT CODECSEG at 0LJMP StartRSEG maincodeStart: CLR E Amov sp,#0c0hmov dispbuf ,#08hmov dispbuf+1, #04hmov dispbuf+2, #00hmov dispbuf+3, #08hmov dispbuf+4, #02hmov dispbuf+5, #00hmov dispbuf+6, #02hmov dispbuf+7, #07hmov disppoint,#02h ;第2位小数点亮LCALL dispSJMP $-3;------------------------------------------------------;数码管动态显示程序;包含小数点显示;位选码输出有两种方式：; DispSelection1: 一次一位; DispSelection2: 一次一字节;; 2009-08-20;-------------------------------------------------------Disp: MOV R7,#8MOV R0,#dispbufCLR LEDCLKSETB L EDDINDisp1: MOV A,@R0MOV DPTR,#DispTabMOVC A,@A+DPTRcpl a; LCALL Dispdot ;显示小数点程序MOV LEDDA TA,A ;在输出之前加入显示小数点程序LCALL DispSelection1 ;输出位选择信号，DispSelection2是第二种; lcall dispsel3LCALL Delay1msmov p2,#0ffhINC R0DJNZ R7,Disp1mov p2,#0ffhRET;-------------------------------------------------;位选码以一次一位方式输出;-------------------------------------------------dispsel3:mov dptr,#DispSTabmov a,r7movc a,@a+dptrcpl a; swap amov p2,aretDispSelection1:CJNE R7,#8,DispSelection11CLR L EDDINDispSelection11:SETB LEDCLKNOPCLR L EDCLKSETB LEDDINRET;-------------------------------------------------;位选码以一次一字节方式输出;-------------------------------------------------DispSelection2:MOV B,#8MOV DPTR,#DispSTabMOV A,R7MOVC A,@A+DPTRCPL ADispSelection21:RLC AMOV LEDDIN,CSETB LEDCLKNOPCLR L EDCLKDJNZ B,DispSelection21RETDispSTab: DB 00H,80H,20H,40H,10H,08H,04H,02H,01H;位选码数据表dispa equ 80h ;数码管各段数据定义dispb equ 40hdispc equ 20hdispd equ 10hdispe equ 08hdispf equ 04hdispg equ 02hdisph equ 01hdisp8 equ 0ffh-disphDispTab: db disp8-dispg,dispb+dispc,dispa+dispb+dispg+dispd+dispe ;0,1,2 db disp8-dispe-dispf,disp8-dispa-dispd-dispe,disp8-dispb-dispe;3,4,5db disp8-dispb,dispa+dispb+dispc,disp8,disp8-dispe ;6,7,8,9db disp8-dispd,disp8-dispa-dispb,disp8-dispb-dispc-dispg ;a,b,cdb disp8-dispa-dispf,disp8-dispb-dispc,disp8-dispb-dispc-dispd;d,e,fdb disp8-dispb-dispc,0ffh,00h,dispg ;H,全亮,全暗,-;--------------------------------------------------------------------;特征位小数点控制显示程序;把小数点显示程序加到显示码输出之前;输入:A : 显示译码值; R7：当前正在显示的LED编号;输出:无;--------------------------------------------------------------------Dispdot:MOV B,AMOV A,R7MOV DPTR,#DispSTabMOVC A,@A+DPTRANL A,disppointSETB C ;本行及以下4行可改成MOV C,PJZ Dispdot1CLR C;点亮小数点Dispdot1:CPL C ;本行根据情况增减MOV A,BCPL AMOV ACC.7,C ;小数点由D7控制; MOV LEDDA TA,A ;本行可以删除RETDelayNms:LCALL Delay1msDJNZ R7, $-3RETDelay1ms:PUSH 07MOV R7,#250 ;1msNOPNOPDJNZ R7, $-2POP 07RETEND3、编译下载实验程序，并修改错误（按附录说明）4、全速运行程序，查看实验现象。

物理与电子工程学院课程设计任务书专业：班级：摘要随着科学技术的飞速发展，在现代生活中，PLC在交通灯、电梯、抢答器等系统日益得到广泛应用的现状,文章介绍了PLC在数码管显示控制中的应用，并给出其PLC控制系统的接线图和梯形图程序设计。

该设计具有可编程性、线路简单、可靠性高等特点，提高了系统的灵活性及可扩展性，实验结果验证了该设计的实用性。

关键词:PLC；数码管；梯形图目录1 绪论 (1)1.1 概述 (1)1。

2 设计过程及工艺要求 (1)1。

3 设计的重点与难点 (1)2 模块简介 (2)2。

1系统总体概述 (2)2.2 S7—200 CPU介绍 (2)2。

3 LED数码管介绍 (4)3 系统调试 (6)3。

1 PLC的外部接线与I/O分配 (6)3.2功能的介绍 (6)3。

3梯形图 (8)3。

4调试与仿真实物 (8)4 心得体会 (10)参考文献 (11)附录 (12)1 绪论1。

1 概述随着社会的进步与发展，人们的生活节奏越来越快，时间观念也越来越强,并逐步开始运用新的科技手段改善自己的生活条件和质量，享受高科技给人们带来的及时、舒适的生活环境。

目前众多电子类产品用于显示功能常用到数码管LED。

数码管LED的结构简单显示方便。

它可以实时显示或循环播放数字、图形和图像信息，具有显示方式丰富、观赏性强、显示内容修改方便、响应速度快、亮度高、显示稳定、功耗低且寿命长等多种优点,被广泛应用于工业控制、商业广告、体育比赛、交通等诸多领域,是信息传播的有力工具之一.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。

由于它的价格便宜、使用简单。

七段数码管在家电及工业控制中有着很广泛的应用.特别是家电领域应用如空调、热水器、冰箱等等。

在实际生活中,数码管显示在交通灯、电梯、抢答器等处都可以见到。

由此可见，数码管的显示控制在实际生活中的应用十分广泛.本次课程设计通过利用西门子S7-200型PLC，来实现对数码管显示数字的控制。