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数码管显示控制实验原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊数码管显示控制实验原理。
想象一下，数码管就像是一个个小小的窗户，每个窗户里都能显示出不同的数字或符号。
其实啊，这原理就好像是一个聪明的指挥家在控制着一场精彩的灯光秀。
数码管里的每一段就像是一个小灯，通过巧妙地控制这些小灯的亮灭，就能组合出我们想要的数字啦。
比如说，要显示数字“8”，那就得让数码管的所有段都亮起来，就像把所有的灯光都打开，一下子就呈现出一个完整的“8”啦。
而要显示其他数字呢，就按照特定的组合让相应的段亮起来就行。
这就好像我们家里的电灯开关，想开哪个灯就按哪个开关，只不过这里的开关是通过电路和程序来控制的哦。
在实验里，我们就是要搞清楚怎么去设置这些开关，让数码管乖乖地显示出我们想要的东西。
是不是感觉挺有意思的呀？就像是在玩一个超级有趣的电子游戏，只不过这个游戏是关于数字和电路的。
所以，下次当你看到数码管显示出清晰的数字时，就可以想象一下背后那个神奇的“指挥家”是怎么工作的啦！。
第1篇一、实验目的1. 熟悉按键电路的基本原理和设计方法。
2. 掌握按键电路的搭建和调试方法。
3. 了解按键电路在实际应用中的重要性。
4. 提高动手实践能力和电路分析能力。
二、实验原理按键显示电路是一种将按键输入转换为数字信号，并通过显示设备进行显示的电路。
本实验主要涉及以下原理：1. 按键原理：按键通过机械触点实现电路的通断，当按键被按下时，电路接通，产生一个低电平信号；当按键释放时，电路断开，产生一个高电平信号。
2. 译码电路：将按键输入的信号转换为相应的数字信号，以便后续处理。
3. 显示电路：将数字信号转换为可视化的信息，如LED灯、数码管等。
三、实验器材1. 电路板2. 按键3. 电阻4. LED灯5. 数码管6. 电源7. 基本工具四、实验步骤1. 按键电路搭建（1）根据电路原理图，在电路板上焊接按键、电阻、LED灯等元器件。
（2）连接电源，确保电路板供电正常。
2. 译码电路搭建（1）根据电路原理图，在电路板上焊接译码电路所需的元器件。
（2）连接译码电路与按键电路，确保信号传输正常。
3. 显示电路搭建（1）根据电路原理图，在电路板上焊接显示电路所需的元器件。
（2）连接显示电路与译码电路，确保信号传输正常。
4. 电路调试（1）检查电路连接是否正确，确保无短路、断路等问题。
（2）按下按键，观察LED灯或数码管显示是否正常。
（3）根据需要调整电路参数，如电阻阻值、电源电压等，以达到最佳显示效果。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，成功搭建了一个按键显示电路，按下按键后，LED灯或数码管能够正确显示数字信号。
2. 结果分析（1）按键电路能够正常工作，实现电路通断。
（2）译码电路能够将按键输入转换为相应的数字信号。
（3）显示电路能够将数字信号转换为可视化的信息。
六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了按键电路的基本原理和设计方法。
2. 提高了动手实践能力和电路分析能力。
3. 了解了按键电路在实际应用中的重要性。
《单片机原理及应用》实验报告姓名:学号：班级：应用物理指导教师：日期：实验1 计数显示器一、实验目的熟悉51单片机的基本输入输出应用，掌握Proteus模块的原理图绘图方法及单片机系统仿真运行方法二、实验原理由共阴极数码管LED1和LED2、P0口、P2口，上拉电阻RP1及Vcc组成的输出电路；由按钮开关BUT、P3.7和接地点组成的输入电路，该电路在编程软件的配合下，可实现计数显示功能：可统计按钮BUT的按压次数，并将按压结果以十进制数形式显示出来；当显示值达到99后可自动从1开始，无限循环。
三、实验内容（1）观察Proteus模块的软件结构，熟悉菜单栏、工具栏、对话框等基本单元功能（2）学会选择元件、画导线、修改属性等基本操作（3）学会可执行文件加载及程序仿真运行方法（4）验证计数显示器的功能四、实验要求提交实验报告并包括如下内容：电路原理图、电路原理分析、仿真运行截图及实验小结1.实验原理图2.仿真运行截图3.实验小结通过这次实验让我认识了kell和proteus软件的基本功能，学会了用kell编写程序用proteus仿真运行。
在这次实验中同时也遇到了很多问题。
比如因为第一次使用这两个软件对界面还不太熟悉，浪费了很多的时间也产生了很多错误，但之后与同学们的交流过程中，慢慢的对这两个软件有了更深入的了解，在后期仿真的时候才能得心应手的处理问题。
这个计数显示器的实验让我进一步了解了单片机与数码管的魅力，看到了电子元件的神奇之处，只要按动按键就能让数码管的数字逐次加一，这大大激发了我的学习单片机兴趣，这次实验也会成为我以后学习单片机的奠基石，因为它打开了我认识单片机的大门，让我认识到了单片机的魅力，并让我沉浸其中。
实验2 指示灯开关控制器一、实验目的学习51单片机I/O口基本输入输出功能，掌握汇编语言的编程与调试方法。
二、实验原理输入电路由外接在P1口的8只拨动开关组成；输出电路由外接在P2口的8只低电平驱动的发光二极管组成。
单片机实验报告信息处理实验实验二矩阵键盘专业：电气工程及其自动化指导老师：***组员：明洪开张鸿伟张谦赵智奇学号：152703117 \152703115\152703118\152703114室温：18 ℃日期：2017 年10 月25日矩阵键盘一、实验内容1、编写程序，做到在键盘上每按一个键(0－F)用数码管将该建对应的名字显示出来。
按其它键没有结果。
二、实验目的1、学习独立式按键的查询识别方法。
2、非编码矩阵键盘的行反转法识别方法。
3、掌握键盘接口的基本特点，了解独立键盘和矩阵键盘的应用方法。
4、掌握键盘接口的硬件设计方法，软件程序设计和贴士排错能力。
5、掌握利用Keil51软件对程序进行编译。
6、会根据实际功能，正确选择单片机功能接线，编制正确程序。
对实验结果能做出分析和解释，能写出符合规格的实验报告。
三、实验原理1、MCS51系列单片机的P0～P3口作为输入端口使用时必须先向端口写入“1”。
2、用查询方式检测按键时，要加入延时(通常采用软件延时10～20mS)以消除抖动。
3、识别键的闭合，通常采用行扫描法和行反转法。
行扫描法是使键盘上某一行线为低电平，而其余行接高电平，然后读取列值，如读列值中某位为低电平，表明有键按下，否则扫描下一行，直到扫完所有行。
行反转法识别闭合键时，要将行线接一并行口，先让它工作在输出方式，将列线也接到一个并行口，先让它工作于输入方式，程序使CPU通过输出端口在各行线上全部送低电平，然后读入列线值，如此时有某键被按下，则必定会使某一列线值为0。
然后，程序对两个并行端口进行方式设置，使行线工作于输入方式，列线工作于输出方式，并将刚才读得的列线值从列线所接的并行端口输出，再读取行线上输入值，那么，在闭合键所在行线上的值必定为0。
这样，当一个键被接下时，必定可以读得一对唯一的行线值和列线值。
由于51单片机的并口能够动态地改变输入输出方式，因此，矩阵键盘采用行反转法识别最为简便。
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。
单片机的键盘和显示实验报告㈠实验目的1.掌握单片机I/O的工作方式；2.掌握单片机以串行口方式0工作的LED显示；3.掌握键盘和LED显示的编程方法。
㈡实验器材1.G6W仿真器一台2.MCS—51实验板一台3.PC机一台4.电源一台㈢实验内容及要求实验硬件线路图见附图从线路图可见，8051单片机的P1口作为8个按键的输入端，构成独立式键盘。
四个LED显示器通过四个串/并移位寄存器74LS164接口至8051的串行口，该串行口应工作在方式0发送状态下，RXD端送出要显示的段码数据，TXD则作为发送时钟来对显示数据进行移位操作。
编写一个计算器程序，当某一键按下时可执行相应的加、减、乘、除运算方式，在四个显示器上显示数学算式和最终计算结果。
注：①通过按键来选择加、减、乘、除四种运算方式。
②输入两个数字均为一位十进制数，可预先放在内存中。
㈣实验框图(见下页)㈤思考题1.当键盘采用中断方式时，硬件电路应怎样连接？P1.4~P1.7是键输出线，P1.0~P1.3是扫描输入线。
输入与门用于产生按键中断，其输入端与各列线相连，再通过上拉电阻接至+5 V电源，输出端接至8051的外部中断输入端。
2.74LS164移位寄存器的移位速率是多少？实验中要求计算的式子和结果之间相差一秒，移位寄存器的移位速率应该是每秒一位吧。
其实这个问题确实不知道怎么回答。
LED 显示用的段码与教科书所提供的不同，本实验采用如下段码：显示数符段码显示数符段码0BBH A DBH109H B F1H2EAH C B2H36BH D E9H459H E F2H573H F D2H否有否P1口置输入读P1口开 始显示“0000”是否有键按下？延迟消抖是否有键按下？是读键码加法运算减法运算除运算6F3H—40H70BH．04H8FBH┗┛A1H97BH┗┛1AH灭00H P DAH实验代码：ORG 0000HAJMP MAINORG 0030HMAIN:MOV 41H,#0BBH ;对几个存放地址进行初始化MOV 42H,#0BBHMOV 43H,#0BBHMOV 44H,#0BBHMOV SCON,#00H ;初始化串行口控制寄存器，设置其为方式0 LCALL DISPLAY ;初始化显示KEY:MOV R3,#08H;用来存放两个数据MOV R4,#02HMOV P1,#0FFH ;初始化P1口MOV A,P1 ;读取按键状态CPL A ;取正逻辑，高电平表示有键按下JZ KEY ;A=0时无键按下，重新扫描键盘LCALL DELAY1;消抖MOV A,P1 ;再次读取按键状态CPL AJZ KEY ;再次判别是否有键按下PUSH AKEY1:MOV A,P1CPL AANL A,#0FH ;判别按键释放JNZ KEY1 ;按键未释放，等待LCALL DELAY1;释放，延时去抖动POP AJB ACC.0,ADD1 ;K1按下转去ADD1JB ACC.1,SUB1 ;K1按下转去SUB1JB ACC.2,MUL1 ;K1按下转去MUL1JB ACC.3,DIV1 ;K1按下转去DIV1LJMP KEYADD1:LCALL BUFFER ;显示加数和被加数MOV 43H,#049HLCALL DISPLAY ;显示加号MOV A,R3ADD A,R4DA AMOV R3,A ;相加结果放入R6ANL A,#0FHMOV R4,A ;结果个位放入R7MOV A,R3SWAP A ;半字节交换，高四位放入低四位ANL A,#0FHMOV R3,A ;结果的高位放入R6LCALL L;显示缓存区设置LCALL DELAY2;延时一秒后显示LCALL DISPLAYLJMP KEYSUB1:LCALL BUFFER ;显示减数和被减数MOV 43H,#40HLCALL DISPLAY ;显示减号MOV A,R3CLR CY ;CY清零SUBB A,R4 ;做减法PUSH ARLC A ;带进位循环左移，最高位放入CYJC F ;判断最高位，若为1则跳转到负数ZHENG: POP AMOV R4,AMOV R3,#00H ;高位清零SJMP OUTFU:POP ACPL A ;取绝对值INC AMOV R4,AMOV R3,#11H ;显示负号OUT: LCALL L ;显示缓存区设置LCALL DELAY2 ；延时1s后显示LCALL DISPLAYLJMP KEYMUL1:LCALL BUFFER ；显示两位乘数MOV 43H,#99HLCALL DISPLAY ；显示乘号MOV A,R3MOV B,R4MUL AB ;结果放入AB，A中是低8位，B中是高8位MOV B,#0AHDIV AB ;十进制转换MOV R4,B ;结果个位放入R7MOV R3,A ;结果的十位放入R6LCALL LLCALL DELAY2LCALL DISPLAY ;延时1s后显示LJMP KEYDIV1:LCALL BUFFER ;显示除数和被除数MOV 43H,#62HLCALL DISPLAY ;显示除号MOV A,R3MOV B,R4DIV AB ;A除以BMOV R4,B ;余数放在R4中MOV R3,A ;商放在R3中MOV A,R4MOVC A,@A+DPTR ;调用段选号MOV 41H,A ;显示余数MOV A,R3MOVC A,@A+DPTRMOV 43H,A ;显示商MOV 42H,#00HMOV 44H,#00HLCALL DELAY2 ;延时1S后显示LCALL DISPLAYLJMP KEYBUFFER: MOV 41H,#22H ;显示初始化，在做计算之前显示两个操作数，显示等号MOV DPTR,#TABLMOV A,R4MOVC A,@A+DPTRMOV 42H,AMOV A,R3MOVC A,@A+DPTRMOV 44H,ARETDISPLAY:MOV R5,#04H;共四位需要显示MOV R0,#41HDISPLAY1:MOV A,@R0MOV SBUF,ADISPLAY2:JNB TI,DISPLAY2;是否传完了CLR TIINC R0DJNZ R5,DISPLAY1RETL:MOV A,R4MOVC A,@A+DPTRMOV 41H,A ;R4对应的段码MOV A,R3MOVC A,@A+DPTRMOV 42H,A ;R3对应的段码MOV 43H,#00HMOV 44H,#00HRETDELAY1: ;普通延时MOV R1,#20HDS1:MOV R2,#0FFHDS2:DJNZ R2,DS2DJNZ R1,DS1RETDELAY2:MOV R6,#14H ;定时1SMOV TMOD,#01HDS3:MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0H ;50msSETB TR0LOOP:JNB TF0,LOOPCLR TF0CLR TR0DJNZ R6,DS3 ;1s到，中断返回RETTABL:DB 0BBH 09H 0EAH 6BH ;段码表DB 59H 73H 0F3H 0BHDB 0FBH 7BH 00H 0DBHDB 0F1H 0B2H 0E9H 0F2HDB 0D2H 40H实验结果及分析按键1:8+2= 结果：10按键2:8-2= 结果: 6按键3:8*2= 结果：16按键4:8/2= 结果：4从上面的结果可以看出，本次实验基本完成了实验要求。
宁德师范学院计算机系
实验报告
（2014—2015学年第 2学期）
课程名称单片机原理
实验名称独立按键识别
专业计算机科学与技术（软工）年级 2012级
学号 B2012103145 姓名冯武
指导教师杨烈君
实验日期 2015.5.27
实验步骤、实验结果及分析：
1 实验步骤：
1、使用Proteus ISIS 7 Professional
应用程序，建立一个.DSN文件
2、在“库”下拉菜单中，选中“拾取元件”（快捷键P），分别选择以下元件：AT89C51、CAP、CAP-ELEC、CRYSTAL、RESPACK-8。
3、构建仿真电路
图1 按键识别1、2
图2 按键识别3
图3按一下暂停
图4归零
图5时钟调整
电路图
注：1、报告内的项目或设置，可根据实际情况加以补充和调整 2、教师批改学生实验报告应在学生提交实验报告10日内。
______________________________________________________________________________________________________________ 电子信息学院
实验报告书
课程名：《单片机原理及应用实验》
题目：实验六按键识别数码管显示实验
软件+硬件实验
实验类别：【设计】
班级：电子1313
学号：26
姓名：吴限
评语：
（1）电路连接调试：□正确□基本正确□不正确
（2）实验程序编写：□正确□基本正确□不正确
（3）数据测量分析：□准确□基本准确□不准确
成绩：□A □B □C □D ，指导教师：王英赫
批阅时间：2016年月日
精品资料
1、实验内容或题目
1）题目：按键识别数码管显示实验
2）实验内容：数码管显示矩阵按键号。
2、实验目的与要求
1）实验目的：
掌握按键识别及数码管显示的实现方法。
2）实验要求：
通过XL2000 的16 位矩阵按键，在数码管上分别显示0~9，A,B,C,D,E,F 。
用Keil 编译、Proteus 仿真，代码下载到单片机实验箱上验证。
3、实验仪器
（1）PC 微机 1台
（2）实验箱 1台
4、实验程序流程图
开始
初始化程序
延时去抖动
有键按下
N
N
Y
5、实验程序
（实验程序清单作为附件放在最后）
6、实验步骤
1）keil 中C 语言程序实现。
2）在proteus 中完成电路图设计，并实现仿真。
3）硬件实验部分：
用一条8PIN 数据排线，把矩阵按键部份的JP50，接到CPU 部份的P1 口JP44；接8 位数码管的数据线。
将数码管部份的数据口 JP5 接到CPU 部份的P0 口JP51；接8 位数码管的显示位线。
将数码管部份的显示位口 JP8 接到CPU 部份的P2 口JP52.
7、实验数据及结果
结束
显示相应的数字
有键按下
判断哪个键按下
Y
8、思考题
采用P3口控制矩阵按键输入，程序应该如何修改？
答：本实验的程序中可以不用蜂鸣器驱动线，把以下程序的sbit BEEP = P3 ^ 7;及函数void beep()等删掉后；需要把扫描键值的函数改一下：unsigned char keyscan()
{
unsigned char scan1, scan2, keycode,j;
P13= 0xf0;
scan1 = P3;
if (scan1 != 0xf0) //判键是否按下
{
delayms(10);
scan1 = P3;
if (scan1 != 0xf0) //二次判键是否按下
{
P1 = 0x0f;
scan2 = P3;
keycode = scan1 | scan2; //组合成键扫描编码
for (j = 0; j < 16; j++)
{
if (keycode == key_code[j]) //查表得键值
{
key = j;
return (key); //返回有效键值
}
}
}
}
else
P3 = 0xff;
return (key = 16); //返回无效码
} 即P1口换成P3口，而键编码数组是固定的，可以不变；
此外主函数中的P1口也要改为P3口：void main(void)
{
P0 = 0xf7; //数码管初始显示"-"
P2 = 0xfd;//数码管显示在第二位
P3 = 0xff;
while (1)
{
keyscan();
if (key < 16) //有效键值
{
P0 = disp_code[key]; //显示键值
}
}
}
<附件> 实验程序清单
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
sbit BEEP = P3 ^ 7; //蜂鸣器驱动线unsigned char key;
unsigned char code disp_code[] =
{
0xf9,0xa4,0xb0,0x99,
0x92,0x82,0xf8,0x80,
0x90,0x88,0x83,0xc6,
0xc0,0x86,0x8e,0xc0};
unsigned char code key_code[] =
{
0xee, 0xed, 0xeb, 0xe7, 0xde, 0xdd, 0xdb, 0xd7, 0xbe, 0xbd, 0xbb, 0xb7, 0x7e, 0x7d, 0x7b, 0x77 //键编码数组
};
char code SST516[3] _at_ 0x003b; //保留仿真器
/********************延时子函数***************/
void delayms(unsigned int ms)
{
unsigned char t;
while (ms--)
{
for (t = 0; t < 114; t++);
}
}
/*************x*0.14MS 延时子函数****************/
void delayus(unsigned char x)
{
unsigned char i;
while (x--)
{
for (i = 0; i < 14; i++)
{;
}
}
}
/******************蜂鸣器驱动子函数*****************/ void beep()
{
unsigned char i;
for (i = 0; i < 250; i++)
{
delayus(6);
BEEP = !BEEP; //BEEP取反
}
BEEP = 1; //关闭蜂鸣器
delayms(150); //延时
}
/******************键盘扫描子函数*********************/ unsigned char keyscan()
{
unsigned char scan1, scan2, keycode, j;
P1 = 0xf0;
scan1 = P1;
if (scan1 != 0xf0) //判键是否按下
{
delayms(10); //延时10ms
scan1 = P1;
if (scan1 != 0xf0) //二次判键是否按下
{
P1 = 0x0f;
scan2 = P1;
keycode = scan1 | scan2; //组合成键扫描编码
for ( j = 0; j < 16; j++)
{
if (keycode == key_code[ j]) //查表得键值
{
key = j;
return (key); //返回有效键值
}
}
}
}
else
P1 = 0xff;
return (key = 16); //返回无效码
}
/*************************主函数***********************/ void main(void)
{
P0 = 0xf7; //数码管初始显示"-"
P2 = 0xfd;//数码管显示在第二位
P1 = 0xff;
while (1)
{
keyscan();
if (key < 16) //有效键值
{
P0 = disp_code[key]; //显示键值
beep(); //蜂鸣器响一声
}
}
}
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