LED数码管显示技术(一)

摘　要 
 
 随着计算机技术的发展，现代的计算机都是大规模集成电路计算机它们具有功能强、结构紧凑、系统可靠等特点，其发展趋势是巨型化、微型化、网络化及智能化。微型化是计算机发展的重要方向，也就是把计算机的运算器、控制器、存储器、I/O接口四个组成部分集成在一个硅片内，于是就出现了一个以大规模集成电路为主要组成的微型计算机即单片机(Single Chip Microcomputer)。正是由于单片机技术的发展，才能使LED七段数码管能够在减少驱动器的情况下能够直接被驱动。由于LED数码管显示技术的优势使得它被广泛应用在工业过程控制系统、智能仪表，智能产品等领域。本论文重点介绍了LED(light emission diode)数码管动态显示技术以及静态显示技术，并分析了各自的优缺点，并且编写了这两种显示技术在单片机中实现的关键编码以及提供了参考原理简图。而且介绍了LED(Light
Emission Diode)数码管的组成、显示原理以及在电能表、电子计数器、健身车和RDY-68无线数据传输系统的应用。

【关键字】：单片机，LED数码管，动态显示技术，静态显示技术。

Abstract

 Along with the technical development in calculator, the modern calculator is all a large-scale integrated circuit calculator they have the function strong, the construction tightly packed, system is been together by etc. characteristics, its development trend is a giant turning, the miniaturization, network turns and the intelligence turns.The miniaturization is an important direction that calculator develop, and also is to carries the calculator calculate the machine, controller,
 saving machine, I/ O pick up a people four constitute the part gathers in a silicon  slice, hence appeared a microcomputer for regarding large- scale integrated circuit as principle constituting the namely single a machine.( Single Chip Microcomputer) exactly because of single technical development in a machine, then can make LED (Light Emission Diode) seven figureses tube can under the situation of the decrease drive the machine can directly drive drive.Because the LED(Light Emission Diode figures tube shows that the technical advantage makes it applied by extensively control in the industry process the system, intelligence appearance, intelligence product etc. realm.This thesis point introduced LED(Light Emission Diode) figures tube dynamic manifestation technique and static manifestation techniques, and analyzed each from of merit and shortcoming, and the plait writes the key coding that these two kinds of manifestations technique realizes in single a machine and provides to consult principle Chien's diagram.And introduce the constitute of LED(Light Emission Diode), the manifestation principle and ameter 、electronic counter 、doing exercise to keep fit in the application on the car and  RDY-68  wireless
data transmission system.

【Key word】: Single Chip Microcomputer,The figure tube ,The dynamic  manifestation technique, The static manifestation technique.

前 言

 单片机应用已成为当今电子信息领域应用广泛的一门技术。特别是基于单片机的LED数码管显示技术已经在工业控制和产品中应用广泛。单片机技术正以惊人的速度向前发展，它主要在CPU的字长、芯片内存储器、芯片内I/O功能、外围电路集成以及功能耗等方面有了很大的发展。甚至由于LED数码管显示技术在单片机上的应用使得我们的生活变得十分便捷、工作效率得到提高。LED数码管可以应用在需要显示温度、数量、重量、日期、时间、计数器等方面的工业控制和产品领域。因此本人看到基于单片机的LED数码管显示在我们生活应用这么广泛，就盟发想写出本论文，并详细介绍关于LED数码管显示的关键技术。

目录

摘要………………………………………………………………………………
前言………………………………………………………………………………
第一章  单片机简介………………………………………………………………5
 1.1 单片机的发展趋势简述……………………………………………5
 1.2 MCS-51单片机的基本结构…………………………………………6
 1.3 单片机的应用………………………………………………………6
第二章 LED数码管概论……………………………………………………………8
 2.1数码管在目前市面上存在以下品种…………………………………8
 2.2 七段数码管组成和类型………………………………………………8
 2.3 七段数码管的命名…………………………………………………10
第三章 LED数码管在生活当中的应用……………………………………………11
 3.1  LED数码管应用在电能表…………………………………………11
 3.2  LED数码管在电子计数器上的应用………………………………11
 3.3　LED数码管在程控式磁阻健身车上的应用………………………12
 3.4  RDY-68无线数据传输系统…………………………………………12　
第四章 LED数码管的显示…………………………………………………………13
 4.1   LED数码管动态显示应用举例……………………………………13
 4.1.1 并行接口动态显示电路及程序设计……………………………13
 4.1.2 串行接口的动态显示电路及程序设计…………………………15
 4.2　 LED数码管静态显示应用举例……………………………………16
 4.2.1并行接口静态显示电路及程序设计………………………………16
 4.2.2串行接口静态显示电路及程序设计………………………………17
第五章　毕业设计总结……………………………………………………………18
致　谢………………………………………………………………………………18
参考文献……………………………………………………………………………19
附　录………………………………………………………………………………19

单片机简介

 微型计算机的出现是电子数字计算机广泛应用到人们日常工作、生活领域中去的一个重大的转折点。它已经深入应用到非微型计算机所无法应用的领域，对社会产生了极大的影响。单片机微型计算机是微型计算机发展中的一个重要的分支，它以其独特的结构和性能，越来越普及地应用到国民经济的各个领域。
 单片微型计算机简称为单片机。它在一块芯片上集成了中央处理部件（CPU）、存储器（RAM,ROM）、定时器/计数器和各种输入/输出(I/O)接口（如并行I/O口、串行I/O口和A/D转换器）等。单片机就是一台计算机。由于单片机原来就是为了实时控制应用而设计制造的，因此，又称为微控制器。
 
1.1 单片机的发展趋势简述

 单片机技术正以惊人的速度向前发展，就是已出现的单片机而言也正以其各自独特的优点或先进的技术在进行挑战，主要表现在以下几个方面
 （1） CPU的发展
 增加CPU的字长或提高时钟频率均可提高CPU的数据处理能力和运算速度。CPU的字长已有8位、16位和32位。时钟高达20MHz的单片机也已出现。还有的8位单片机，其算术逻辑运算部件（ALU）却是16位，内部采用16位数据总线。另外，有些单片机内部采用了双CPU结构也能大大的提高处理能力。
 （2） 存储器的发展
 增大了存储器容量。新型的单片机片内ROM一般可达4KB至8KB，有的甚至可达到128KB。片内RAM可达256字节。片内存储器存储容量的增大有利于外围扩展电路的简化，从而提高产品的稳定性，降低产品的成本。片内的EPROM开始E2PROM化。早期单片机内ROM有的采用可擦式的只读存储器EPROM，然而EPROM必要高压编程，紫外线擦除，给使用带来不便。近年来，推出的电擦除可编程只读存储器E2PROM可以在正常的电压＋5V下进行读写，并能在断电的情况下，保持信息不会丢失。片内程序的保密措施，为了使片内EPROM（E2PROM）内容不被片外非法读取，一些厂家就采用加锁技术。
 （3）加强片内的I/O功能
 一般单片机都有较多的并行口，以满足外围设备、芯片扩展的需要，并配有串行口，以满足多机的通信功能的要求。(1)提高并行口的驱动能力。这样可减少外围驱动芯片。有的单片机能直接输出大电流和高电压，以便能直接驱动LED数码管和VFD(荧光显示器)等。(2)增加了I/O口的逻辑控制功能。中、高挡单片机的位处理系统能够对I/O口线进行位寻址及位操作，加强了I/O的线控制的灵活性。(3)特殊的串行接口功能。
 （4） 外围电路内部集成化
 随着集成电路集成度的不断提高，有可能把众多的外围功能电路集成到单片机芯片内。除了一般具备的ROM、RAM、定时器/计时器、中断系统外，为满足检测、控制功能更高的要求，片内集成的部件还可有A/D转换器、D/A转换器、DMA控制器、CRT控制器、LCD驱动器、VFD驱动器、正弦发生器、声音发生器、字符发生器、波特率发生器、锁相环、频率合成器、译码驱动器等等。由于集成工艺在不断地改进和提高，能集成于片内的外围电路也可以是大规模的，把所需的外围电路全部集成到单片机内，即系统的单片化是目前单片机发展的趋势。
 （5） 低功耗化
 在8位单片机中有半数以上产品已CMOS化，CMOS单片机具有功耗小的优点。为了充分发挥低功耗的特点，这类单片机普遍设置有空闲和掉电的两种工作方式
 
MCS-51单片机的基本结构

 MCS-51系列单片机产品有8051，8751,80C51,80C31等型号（前三种为CMOS芯片，后两种为CHMOS芯片）。它们的结构基本相同，其主要差别反映在存储器的配置上有所不同。8051内部设有4K字节的掩膜ROM程序存储器，8031片内没有ROM，而8751是将8051片内的ROM换成EPROM。
 MSC-51单片机是在一块芯片中集成了CPU,RAM,ROM、定时器/计数器和多种功能的I/O线等一台计算机所需要的基本功能部件。单片机内包含下列几个部件：一个8位CPU、一个片内振荡器及时钟电路、4K字节ROM程序存储器、128字节RAM数据存储器、两个16位定时器/计时器、可寻址64K外部数据存储器和64K外部程序存储器空间的控制电路、一个可编程全双工串行口、具有五个中断源、两个优先级嵌套中断结构。
 
1.3 单片机的应用

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