32G12K128实验-LED数码管动态显示实验
本帖最后由 惦饭宝 于 2024-10-9 07:03 编辑实验二 LED数码管动态显示实验🕵️♀️
一、实验要求 利用STC32G12K128实验箱，制作一个数码管动态显示系统。参考实验箱原理图，控制实验箱8只数码管，分别滚动显示单个数字0~7。 程序运行后，单片机控制左边第一个数码管显示0，其它数码管不显示；演示之后，控制左边第2只数码管显示1，其它不显示；.......直至第8只数码管显示7，其它不显示；反复循环上述过程。二、实验目的 掌握单片机控制LED共阳极数码管的动态显示。三、实验拓展 1)应用已掌握的单片机GPIO的控制原理，设计一款电磁炉的电子控制系统，系统控制要求包括： 按下开机键，电磁炉会产生蜂鸣提示开机成功；用按键选择不同的加热模式，待选的模式会点亮对应的led灯作为提示，按下确认键会选中该模式，并蜂鸣提示选择成功； 等待1s钟，电磁炉根据选定模式对应的加热温度开始加热，并通过数码管显示加热的温度； 通过按键“+”和“-”调节加热温度；再次按下开机键，电磁炉蜂鸣提示并关机。 2)设计一款电饭煲的电子控制系统，系统控制要求类似电磁炉控制，细化控制要求略有不同，可以增加不同模式的定时控制和延时控制。 3)思考除上述家电外，还有哪些日常家用电器可以用已掌握的单片机控制技术来实现，并在这些家用电器控制系统里增加网络功能，比如wifi入网或者zigbee入网等，将家用电器都接入物联网。四、实验报告撰写 (包括数码管动态显示系统的原理图；实验程序；调试过程以及实验心得体会和实验拓展部分的思考)，要求实验报告提交手写纸质版。
五、相关内容实验原理图：
软件安装教程[冲哥]：👉点我👈//=======================================================================================================================================================================================//实验报告👧一、实验要求利用STC32G12K128实验箱，制作一个数码管动态显示系统。参考实验箱原理图，控制实验箱8只数码管，分别滚动显示单个数字0~7。程序运行后，单片机控制左边第一个数码管显示0，其它数码管不显示；演示之后，控制左边第2只数码管显示1，其它不显示；直至第8只数码管显示7，其它不显示；反复循环上述过程。二、实验目的 掌握单片机控制LED共阳极数码管的动态显示。三、实验原理
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3.1数码管原理图
//=========================================// 3.2 按键原理图 https://www.stcaimcu.com/data/attachment/forum/202409/15/192611kp111k274kkku41k.jpg
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3.3延时函数原理
//延时函数delay_ms 延时n毫秒
//6000为经验值，使得i = MAIN_Fosc / 6000 = 4000 ，即这一个循环里面i就循环了4000次，大致为1ms的时间。 #define MAIN_Fosc24000000UL //晶振频率 void delay_ms(u16 ms) //unsigned int { u16 i; do { i = MAIN_Fosc/6000; while(--i); }while(--ms); } //=========================================// 3.4 按键消抖原理
因为按键是机械开关所以当机械触点断开、闭合时，由于机械触点的弹性作用，
一个开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开，所以在开关闭合及断开的瞬间会伴随一连串的抖动(电压上下波动)。
对于一个开关来说，整个按键周期中有效的时间大约在50-200ms，即大约10ms的抖动之后就是正常的低电平。
https://www.stcaimcu.com/data/attachment/forum/202409/15/152519pbnblp9aan6iz9ii.jpg
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3.5 LED灯原理图 https://www.stcaimcu.com/data/attachment/forum/202409/15/192306zpgoc56olu1381hx.jpg//=========================================//
3.6 蜂鸣器原理图
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四、实验程序 4.1 基础实验：数码管滚动显示0-7 CODE: 思路：将各个数码管设置成一个数组，通过变量i调用。 u8 i = 0; u8 SEG_Tab = { 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90 }; //数码管显示的0-9数字 u8 COM_Tab = { 0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe }; //0-7的位码数组
for ( i = 0; i < 8; i++) // 控制8个数码管逐个显示数字 { P7 = COM_Tab; // 选择当前数码管 P6 = SEG_Tab; // 显示相应的数字 delay_ms(1000); // 每个数码管显示1秒 }
其他代码略..
实验效果：
CODE：(改写自冲哥课堂案例)//=====================================================================================================// 4.2 拓展实验：设计电磁炉电子控制系统 CODE:
思路：该系统使用了蜂鸣器，LED灯，按键，数码管等模块，需要先将各个模块完善，再综合应用。 //=========================================//
//蜂鸣器模块 #define BEEP P54 //定义蜂鸣器引脚，根据原理图可知蜂鸣器通过P54来开关。
函数名称: BEEP_RUN 功能: 蜂鸣器的运行函数。每10ms执行一次，根据变量 Time_Beep 的值决定是否打开或关闭蜂鸣器。如果 Time_Beep 大于0，蜂鸣器保持响并且 Time_Beep 递减，直至为0时关闭蜂鸣器。 备注: 需要每10ms执行一次。
函数名称: BEEP_ON 功能: 设置蜂鸣器响的持续时间，以10ms为单位。根据输入的 time 参数设置 Time_Beep 的值，控制蜂鸣器持续运行的时间。
函数名称: BEEP_OFF 功能: 立即关闭蜂鸣器。将 Time_Beep 设为0，停止蜂鸣器的运行。
模块代码：//=========================================//
//LED灯模块
P40 = 0; //由原理图，使用LED灯需要将P40口设置为0使三极管导通//=========================================// //按键模块 综合分析：电磁炉电子控制子系统需要5个按键为：开机、模式选择、确认、温度'+'、温度'-' 故需要定义5个按键，SW32-SW36使用矩阵按键扫描(矩阵按键代码见附录)
函数名称: KEY_Deal
功能: 读取按键状态。循环检查8个按键端口的状态，并将按下时间存储在 Count 数组中，按下的状态赋值给 LastState。如果按键按下，计数器递增；如果松开，计数器清零。每10ms执行一次。
函数名称: KEY_ReadState
功能: 读取指定按键的状态。根据按下时间的长短返回不同的状态，包括未按下、消抖、单击、长按等。通过判断 Count 数组的值返回相应的按键状态。
函数名称: MateixKEY_delay
功能: 矩阵按键读取专用的延时函数。提供短暂延时，用于矩阵按键读取过程中确保按键状态稳定。
函数名称: MateixKEY_Read
功能: 读取矩阵按键按下的状态。通过行列扫描的方法，结合延时操作，检测出当前按下的按键并返回其键码。如果没有按键按下，则返回0。
模块代码：//=========================================// //数码管模块 综合分析： 函数名称：Update_Temperature_Display 功能:通过对设定好的temperature进行数学运算，将温度值分解为数码管显示的各个位数，并且从右边开始填充数码管。
函数名称：Clear_Temperature_Display()
功能：调用一个for循环来清空数码管显示。
函数名称: SEG_LED_Show
功能: 循环刷新8位数码管和8个LED。此函数每1ms调用一次，在前8ms刷新数码管显示，第9ms刷新LED状态，第10ms留空不进行刷新。 通过 num 变量循环控制数码管和LED的刷新顺序，使用预定义的段码数组 SEG_Tab 和位码数组 COM_Tab 来控制显示内容。
数码管刷新: 前8ms内，选择不同的数码管位(SEG_COM)并通过 SEG_Tab 显示相应的数字。
LED刷新: 在第9ms时，打开LED电源并刷新LED的状态。
空闲: 在第10ms时，关闭所有数码管和段码信号。
模块代码： //=========================================// //定时器0模块 综合分析：由于单片机内部需要不断扫描矩阵按键读取到的数值，会占用数码管的显示，所以需要将数码管显示放置到定时器0中。
EA = 1; //需要让CPU开放中断，打开总中断。
函数名称: Timer0_Init
功能: 初始化定时器0，使其在1毫秒内产生一个中断，时钟频率为24.000MHz。设置定时器的模式为12T模式，并配置定时初始值，使定时器开始计时，并且使能中断。
模块代码：
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程序总体代码： 4位8段管动态扫描时，某位不显示的段会微亮显示其他位的内容，即鬼影现象，如何解决呢 springvirus 发表于 2024-10-12 15:36
4位8段管动态扫描时，某位不显示的段会微亮显示其他位的内容，即鬼影现象，如何解决呢 ...
软件逻辑没问题的话要不试试把数码管扫描的频率降低些，并适当增加每一位的点亮时间？ 把这个移植到stc8h应该很简单 惦饭宝 发表于 2024-10-13 09:05
软件逻辑没问题的话要不试试把数码管扫描的频率降低些，并适当增加每一位的点亮时间？ ...
现在是1ms溢出后切换位选择，2ms会有闪烁感
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