-9-AVR單片機(jī)專用周實(shí)習(xí)報(bào)告題目：數(shù)碼管一位顯示班級：學(xué)號(hào)：姓名：目錄一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?二、實(shí)驗(yàn)要求………………2三、實(shí)驗(yàn)原理………………2四、實(shí)驗(yàn)程序………………5五、心得體會(huì)………………9實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^對例程序的思考與理解，利用實(shí)驗(yàn)室所提供的AVR單片機(jī)硬件、軟件資源，編程實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的一位顯示。觀察并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)中了解單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理。實(shí)驗(yàn)要求利用課上所教例程序的相關(guān)原理，設(shè)計(jì)出數(shù)碼管一位顯示的程序。觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)原理3.1、AVR系列端口介紹AVR系列單片機(jī)的IO端口結(jié)構(gòu)比基本51系列單片機(jī)的端口要復(fù)雜一些，以ATmega16單片機(jī)為例，它有4組8位IO端口，分別是PORTA、PORTB、PORTC和PORTD。通過特殊功能寄存器，我們可以使每個(gè)端口實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)字IO通道或雙向模擬量通道功能。ATmega16單片機(jī)的大部分端口具有除基本IO功能外的第二功能，關(guān)于第二功能的使用這里不作介紹。下面說明端口的基本IO輸入輸出和模擬量輸入輸出的工作過程。①同步數(shù)字輸出。作為輸出時(shí)，總線給方向寄存器D觸發(fā)器F9寫1，三態(tài)門F1打開，總線來的數(shù)據(jù)經(jīng)D觸發(fā)器F10到達(dá)輸出端Pxn，此時(shí)上拉電阻是關(guān)斷的。②數(shù)字輸入。作為輸入時(shí)，總線給方向寄存器D觸發(fā)器F9寫0，三態(tài)門F1關(guān)斷，上拉電阻根據(jù)需要由PUD選擇是否導(dǎo)通，在休眠信號(hào)SLEEP無效時(shí)，模擬開關(guān)M1打開，MOS管T2截止，從Pxn來的輸入信號(hào)經(jīng)整形電路F7和同步鎖存器進(jìn)入三態(tài)門F4成為同步輸入信號(hào)。③模擬量輸入輸出。在模擬量輸入輸出模式下，通過設(shè)置使上拉電阻、三態(tài)門F1和模擬開關(guān)M1都處于關(guān)斷狀態(tài)，管腳Pxn直接連通單片機(jī)內(nèi)部相關(guān)模擬量輸入輸出單元，為單片機(jī)內(nèi)部模擬比較器、A/D轉(zhuǎn)換器及D/A轉(zhuǎn)換器等功能單元提供與外圍連接的通道。3.2、數(shù)碼管（發(fā)光二級管）數(shù)碼管（發(fā)光二級管）分為共陽極連接和共陰極連接。共陽極數(shù)碼管在判別時(shí)應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰極數(shù)碼管在判別時(shí)應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩類靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8=40根I/O端口來驅(qū)動(dòng)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，我們常用74LS164/74HC595來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃“a,b,c,d,e,f,g,dp”的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感。3.3、實(shí)驗(yàn)原理圖這兩個(gè)圖分別為單片機(jī)數(shù)碼管的硬件原理圖和數(shù)碼管的管腳圖。在實(shí)驗(yàn)時(shí)的操作以及程序的編寫都是根據(jù)這兩個(gè)圖來實(shí)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)程序//時(shí)鐘頻率選擇內(nèi)部1M#include<iom16.h>#include<ina90.h>#defineData_164PORTC_Bit6//定義164的數(shù)據(jù)端口#definePulse_164PORTC_Bit7//定義164的時(shí)鐘口unsignedcharled_table[17]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff};//顯示0、1、2、3、4、5、6、7、//8、9、A、B、C、D、E、F、黑屏unsignedcharled_play,led_play_bit,a;//顯示數(shù)在數(shù)組中對應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的位、顯示的數(shù)voidport_init(void);//端口初始化voiddisplay(void);//顯示調(diào)用的程序voidmain(void){port_init();a=0;display();__delay_cycles(1000000);while(1){if(++a>=16){a=0;}display();__delay_cycles(5000000);}}//端口初始化程序voidport_init(void){DDRC=0xc0;PORTC=0x00;}//顯示程序voiddisplay(void){for(intj=0;j<4;j++){if(j==0){led_play=led_table[a];}elseif(j==1){led_play=led_table[16];}elseif(j==2){led_play=led_table[16];}else//不在有條件（）{led_play=led_table[16];}for(inti=0;i<8;i++){if(led_play&0x80){led_play_bit=1;}else{led_play_bit=0;}Data_164=led_play_bit;Pulse_164=0;Pulse_164=1;led_play=led_play<<1;