第26節(jié)：在主函數(shù)while循環(huán)中驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描程序

上一節(jié)通過(guò)一個(gè)機(jī)械手自動(dòng)控制程序展示了我在工控常用的編程框架，但是一直沒(méi)涉及到人機(jī)界面，在大多數(shù)的實(shí)際項(xiàng)目中，人機(jī)界面是必不可少的，這一節(jié)開(kāi)始講最常用的人機(jī)界面------動(dòng)態(tài)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)。

這一節(jié)要教會(huì)大家兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)：

第一點(diǎn)：數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)原理。

第二點(diǎn)：如何通過(guò)編程，讓數(shù)碼管顯示的內(nèi)容轉(zhuǎn)移到幾個(gè)變量接口上，方便以后編寫(xiě)更上一層的窗口程序。

具體內(nèi)容，請(qǐng)看源代碼講解。

(1)硬件平臺(tái)：基于朱兆祺51單片機(jī)學(xué)習(xí)板。用兩片74HC595動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)八位共陰數(shù)碼管。

(2)實(shí)現(xiàn)功能：

開(kāi)機(jī)后顯示 8765.4321 的內(nèi)容，注意，其中有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)。

(3)源代碼講解如下：

#include "REG52.H"

void initial_myself();

void initial_peripheral();

void delay_short(unsigned int uiDelayShort);

void delay_long(unsigned int uiDelaylong);

//驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的74HC595

void dig_hc595_drive(unsigned char ucDigStatusTemp16_09,unsigned char ucDigStatusTemp08_01);

void display_drive(); //顯示數(shù)碼管字模的驅(qū)動(dòng)函數(shù)

//驅(qū)動(dòng)LED的74HC595

void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01);

sbit beep_dr=P2^7; //蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)IO口

sbit led_dr=P3^5; //作為中途暫停指示燈 亮的時(shí)候表示中途暫停

sbit dig_hc595_sh_dr=P2^0; //數(shù)碼管的74HC595程序

sbit dig_hc595_st_dr=P2^1;

sbit dig_hc595_ds_dr=P2^2;

sbit hc595_sh_dr=P2^3; //LED燈的74HC595程序

sbit hc595_st_dr=P2^4;

sbit hc595_ds_dr=P2^5;

unsigned char ucDigShow8; //第8位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容

unsigned char ucDigShow7; //第7位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容

unsigned char ucDigShow6; //第6位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容

unsigned char ucDigShow5; //第5位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容

unsigned char ucDigShow4; //第4位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容

unsigned char ucDigShow3; //第3位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容

unsigned char ucDigShow2; //第2位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容

unsigned char ucDigShow1; //第1位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容

unsigned char ucDigDot8; //數(shù)碼管8的小數(shù)點(diǎn)是否顯示的標(biāo)志

unsigned char ucDigDot7; //數(shù)碼管7的小數(shù)點(diǎn)是否顯示的標(biāo)志

unsigned char ucDigDot6; //數(shù)碼管6的小數(shù)點(diǎn)是否顯示的標(biāo)志

unsigned char ucDigDot5; //數(shù)碼管5的小數(shù)點(diǎn)是否顯示的標(biāo)志

unsigned char ucDigDot4; //數(shù)碼管4的小數(shù)點(diǎn)是否顯示的標(biāo)志

unsigned char ucDigDot3; //數(shù)碼管3的小數(shù)點(diǎn)是否顯示的標(biāo)志

unsigned char ucDigDot2; //數(shù)碼管2的小數(shù)點(diǎn)是否顯示的標(biāo)志

unsigned char ucDigDot1; //數(shù)碼管1的小數(shù)點(diǎn)是否顯示的標(biāo)志

unsigned char ucDigShowTemp=0; //臨時(shí)中間變量

unsigned char ucDisplayDriveStep=1; //動(dòng)態(tài)掃描數(shù)碼管的步驟變量

unsigned char ucDisplayUpdate=1; //更新顯示標(biāo)志

//根據(jù)原理圖得出的共陰數(shù)碼管字模表

code unsigned char dig_table[]=

{

0x3f, //0 序號(hào)0

0x06, //1 序號(hào)1

0x5b, //2 序號(hào)2

0x4f, //3 序號(hào)3

0x66, //4 序號(hào)4

0x6d, //5 序號(hào)5

0x7d, //6 序號(hào)6

0x07, //7 序號(hào)7

0x7f, //8 序號(hào)8

0x6f, //9 序號(hào)9

0x00, //不顯示 序號(hào)10

};

void main()

{

initial_myself();

delay_long(100);

initial_peripheral();

while(1)

{

display_drive(); //顯示數(shù)碼管字模的驅(qū)動(dòng)函數(shù)

}

}

/* 注釋一：

* 動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的原理是，在八位數(shù)碼管中，在任何一個(gè)瞬間，每次只顯示其中一位數(shù)碼管，另外的七個(gè)數(shù)碼管

* 通過(guò)設(shè)置其公共位com為高電平來(lái)關(guān)閉顯示，只要切換畫(huà)面的速度足夠快，人的視覺(jué)就分辨不出來(lái)，感覺(jué)八個(gè)數(shù)碼管

* 是同時(shí)亮的。以下dig_hc595_drive(xx,yy)函數(shù)，其中第一個(gè)形參xx是驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管段seg的引腳，第二個(gè)形參yy是驅(qū)動(dòng)

* 數(shù)碼管公共位com的引腳。

*/

void display_drive()

{

//以下程序，如果加一些數(shù)組和移位的元素，還可以壓縮容量。但是鴻哥追求的不是容量，而是清晰的講解思路

switch(ucDisplayDriveStep)

{

case 1: //顯示第1位

ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow1];

if(ucDigDot1==1)

{

ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數(shù)點(diǎn)

}

dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfe);

break;

case 2: //顯示第2位

ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow2];

if(ucDigDot2==1)

{

ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數(shù)點(diǎn)

}

dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfd);

break;

case 3: //顯示第3位

ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow3];

if(ucDigDot3==1)

{

ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數(shù)點(diǎn)

}

dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfb);

break;

case 4: //顯示第4位

ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow4];

if(ucDigDot4==1)

{

ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數(shù)點(diǎn)

}

dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xf7);

break;

case 5: //顯示第5位

ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow5];

if(ucDigDot5==1)

{

ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數(shù)點(diǎn)

}

dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xef);

break;

case 6: //顯示第6位

ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow6];

if(ucDigDot6==1)

{

ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數(shù)點(diǎn)

}

dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xdf);

break;

case 7: //顯示第7位

ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow7];

if(ucDigDot7==1)

{

ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數(shù)點(diǎn)

}

dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xbf);

break;

case 8: //顯示第8位

ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow8];

if(ucDigDot8==1)

{

ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數(shù)點(diǎn)

}

dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0x7f);

break;

}

ucDisplayDriveStep++;

if(ucDisplayDriveStep>8) //掃描完8個(gè)數(shù)碼管后，重新從第一個(gè)開(kāi)始掃描

{

ucDisplayDriveStep=1;

}

/* 注釋二：

* 如果直接是單片機(jī)的IO口引腳驅(qū)動(dòng)的數(shù)碼管，由于驅(qū)動(dòng)的速度太快，此處應(yīng)該適當(dāng)增加一點(diǎn)delay延時(shí)或者

* 用計(jì)數(shù)延時(shí)的方式來(lái)延時(shí)，目的是在八位數(shù)碼管中切換到每位數(shù)碼管顯示的時(shí)候，都能停留一會(huì)再切換到其它

* 位的數(shù)碼管界面，這樣可以增加顯示的效果。但是，由于朱兆祺51學(xué)習(xí)板是間接經(jīng)過(guò)74HC595驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的，

* 在單片機(jī)驅(qū)動(dòng)74HC595的時(shí)候，dig_hc595_drive函數(shù)本身內(nèi)部需要執(zhí)行很多指令，已經(jīng)相當(dāng)于delay延時(shí)了，

* 因此這里不再需要加delay延時(shí)函數(shù)或者計(jì)數(shù)延時(shí)。

*/

}

//數(shù)碼管的74HC595驅(qū)動(dòng)函數(shù)

void dig_hc595_drive(unsigned char ucDigStatusTemp16_09,unsigned char ucDigStatusTemp08_01)

{

unsigned char i;

unsigned char ucTempData;

dig_hc595_sh_dr=0;

dig_hc595_st_dr=0;

ucTempData=ucDigStatusTemp16_09; //先送高8位

for(i=0;i<8;i++)

{

if(ucTempData>=0x80)dig_hc595_ds_dr=1;

else dig_hc595_ds_dr=0;

/* 注釋三：

* 注意，此處的延時(shí)delay_short必須盡可能小，否則動(dòng)態(tài)掃描數(shù)碼管的速度就不夠。

*/

dig_hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數(shù)據(jù)送入寄存器

delay_short(1);

dig_hc595_sh_dr=1;

delay_short(1);

ucTempData=ucTempData<<1;

}

ucTempData=ucDigStatusTemp08_01; //再先送低8位

for(i=0;i<8;i++)

{

if(ucTempData>=0x80)dig_hc595_ds_dr=1;

else dig_hc595_ds_dr=0;

dig_hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數(shù)據(jù)送入寄存器

delay_short(1);

dig_hc595_sh_dr=1;

delay_short(1);

ucTempData=ucTempData<<1;

}

dig_hc595_st_dr=0; //ST引腳把兩個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)更新輸出到74HC595的輸出引腳上并且鎖存起來(lái)

delay_short(1);

dig_hc595_st_dr=1;

delay_short(1);

dig_hc595_sh_dr=0; //拉低，抗干擾就增強(qiáng)

dig_hc595_st_dr=0;

dig_hc595_ds_dr=0;

}

//LED燈的74HC595驅(qū)動(dòng)函數(shù)

void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01)

{

unsigned char i;

unsigned char ucTempData;

hc595_sh_dr=0;

hc595_st_dr=0;

ucTempData=ucLedStatusTemp16_09; //先送高8位

for(i=0;i<8;i++)

{

if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;

else hc595_ds_dr=0;

hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數(shù)據(jù)送入寄存器

delay_short(1);

hc595_sh_dr=1;

delay_short(1);

ucTempData=ucTempData<<1;

}

ucTempData=ucLedStatusTemp08_01; //再先送低8位

for(i=0;i<8;i++)

{

if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;

else hc595_ds_dr=0;

hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數(shù)據(jù)送入寄存器

delay_short(1);

hc595_sh_dr=1;

delay_short(1);

ucTempData=ucTempData<<1;

}

hc595_st_dr=0; //ST引腳把兩個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)更新輸出到74HC595的輸出引腳上并且鎖存起來(lái)

delay_short(1);

hc595_st_dr=1;

delay_short(1);

hc595_sh_dr=0; //拉低，抗干擾就增強(qiáng)

hc595_st_dr=0;

hc595_ds_dr=0;

}

void delay_short(unsigned int uiDelayShort)

{

unsigned int i;

for(i=0;i

{

; //一個(gè)分號(hào)相當(dāng)于執(zhí)行一條空語(yǔ)句

}

}

void delay_long(unsigned int uiDelayLong)

{

unsigned int i;

unsigned int j;

for(i=0;i

{

for(j=0;j<500;j++) //內(nèi)嵌循環(huán)的空指令數(shù)量

{

; //一個(gè)分號(hào)相當(dāng)于執(zhí)行一條空語(yǔ)句

}

}

}

void initial_myself() //第一區(qū) 初始化單片機(jī)

{

led_dr=0; //關(guān)閉獨(dú)立LED燈

beep_dr=1; //用PNP三極管控制蜂鳴器，輸出高電平時(shí)不叫。

hc595_drive(0x00,0x00); //關(guān)閉所有經(jīng)過(guò)另外兩個(gè)74HC595驅(qū)動(dòng)的LED燈

}

void initial_peripheral() //第二區(qū) 初始化外圍

{

/* 注釋四：

* 讓數(shù)碼管顯示的內(nèi)容轉(zhuǎn)移到以下幾個(gè)變量接口上，方便以后編寫(xiě)更上一層的窗口程序。

* 只要更改以下對(duì)應(yīng)變量的內(nèi)容，就可以顯示你想顯示的數(shù)字。初學(xué)者應(yīng)該仔細(xì)看看display_drive等函數(shù)，

* 了解來(lái)龍去脈，就可以知道本驅(qū)動(dòng)程序的框架原理了。

*/

ucDigShow8=8; //第8位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容

ucDigShow7=7; //第7位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容

ucDigShow6=6; //第6位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容

ucDigShow5=5; //第5位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容

ucDigShow4=4; //第4位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容

ucDigShow3=3; //第3位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容

ucDigShow2=2; //第2位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容

ucDigShow1=1; //第1位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容

ucDigDot8=0;

ucDigDot7=0;

ucDigDot6=0;

ucDigDot5=1; //顯示第5位的小數(shù)點(diǎn)

ucDigDot4=0;

ucDigDot3=0;

ucDigDot2=0;

ucDigDot1=0;

}

總結(jié)陳詞：

把本程序下載到朱兆祺51學(xué)習(xí)板上，發(fā)現(xiàn)顯示的效果還是挺不錯(cuò)的。但是，本程序也有一個(gè)弱點(diǎn)，在一些項(xiàng)目中 ，主函數(shù)循環(huán)中的任務(wù)越多，就意味著在某一瞬間，每顯示一位數(shù)碼管停留的時(shí)間就會(huì)越久，一旦超過(guò)某個(gè)值，會(huì)嚴(yán)重影響顯示的效果，有沒(méi)有辦法改善它?當(dāng)然有。欲知詳情，請(qǐng)聽(tīng)下回分解-----在定時(shí)中斷里動(dòng)態(tài)掃描數(shù)碼管的程序。