1、實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用All you need to know about the 8051 microcontroller,楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 編著 萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X 主審 電子工業(yè)出版社 2011.2,1, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,2

2、,第6章 七段數(shù)碼管顯示,七段數(shù)碼管,3,數(shù)字顯示最常使用的器件就是七段數(shù)碼管，它的7個(gè)亮段組成了一個(gè)“8”，點(diǎn)亮不同亮段的組合就形成了數(shù)字09。在數(shù)字鐘、微波爐、電飯煲、洗衣機(jī)等電子產(chǎn)品中常常使用七段數(shù)碼管來顯示數(shù)字信息。, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.1 二進(jìn)制與數(shù)據(jù) 6.1.1 二進(jìn)制與數(shù)字,4,“MOV

3、 P2, #15H”指令從P2口輸出立即數(shù)15H，即輸出 0001 0101B。將會(huì)看到輸出為0的I/O口上發(fā)光二極管被點(diǎn)亮。, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.1.1 二進(jìn)制與數(shù)字,5,“MOV P2, #15H”指令中立即數(shù)15H本身就是一個(gè)十六進(jìn)制的數(shù)字，如果使用七段數(shù)碼管與P2口接口，就能直接把數(shù)字“15”

4、給顯示出來。, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.1.2 二進(jìn)制與語音,6,語音信號(hào)可以用波形來表示，比如把信號(hào)的一小段波放到一個(gè)縱坐標(biāo)為幅度值、橫坐標(biāo)為時(shí)間的坐標(biāo)系中，縱坐標(biāo)上由二進(jìn)制表示幅度，這樣可以把每個(gè)時(shí)刻的幅度都由二進(jìn)制數(shù)來表示。比如圖中t0時(shí)刻對(duì)應(yīng)的波形幅度為0101（A點(diǎn)），由此可得到一系列二進(jìn)制數(shù)表示

5、不同時(shí)間的波形幅度。, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.2 元器件插曲之十一：七段數(shù)碼管 6.2.1 七段數(shù)碼管原理,7,7個(gè)亮段實(shí)際上就是7個(gè)條形的發(fā)光二極管。按順時(shí)針方向，這7個(gè)亮段分別稱為a、b、c、d、e、f、g。, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you ne

6、ed to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.2.1 七段數(shù)碼管原理,8,七段數(shù)碼管中亮段的發(fā)光原理和普通的發(fā)光二極管一致，可以把這7個(gè)亮段看成7個(gè)發(fā)光二極管。根據(jù)內(nèi)部7個(gè)發(fā)光二極管的公共端不同，七段數(shù)碼管有共陽（共陽極）和共陰（共陰極）兩種。, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller

7、 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.2.1 七段數(shù)碼管原理,9,如果要七段數(shù)碼管顯示數(shù)字“1”，只要點(diǎn)亮b、c兩段即可；如要顯示數(shù)字“5”，則需要點(diǎn)亮a、f、g、c、d段。, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.

8、2.2 七段數(shù)碼管顯示數(shù)字,10,只要向7447的A（最低有效位）、B、C、D（最高有效位）管腳輸入BCD碼（二進(jìn)制數(shù)）就可以得到對(duì)應(yīng)的數(shù)字顯示。比如顯示數(shù)字5，可以把5的BCD碼（二進(jìn)制數(shù)）0101輸入A、B、C、D。, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.3 應(yīng)用體驗(yàn)計(jì)時(shí)器 6.3.1 功能與電路,11,開機(jī)時(shí)兩位

9、七段數(shù)碼管顯示“00”。系統(tǒng)有一個(gè)按鈕開關(guān)。當(dāng)?shù)?次按下按鈕開關(guān)后計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，七段數(shù)碼管顯示的數(shù)字每過一秒增加1。第2次按下按鈕開關(guān)后計(jì)時(shí)停止，第3次按下后顯示清0。由于只設(shè)計(jì)了兩位七段數(shù)碼管，故該計(jì)時(shí)器最大計(jì)時(shí)為99秒。, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.3.2 體驗(yàn)計(jì)時(shí)器,12, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取

10、更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.4 元器件插曲之十二：蜂鳴器 6.4.1蜂鳴器,13,蜂鳴器（buzzer/beeper，電路符號(hào) ）是一種信號(hào)提示設(shè)備，常常用在電子設(shè)備的聲音提示中。蜂鳴器一般是基于壓電原理制成的，其鳴響頻率一般在200Hz3kHz，工作電壓有3V、5V、9V、15V等幾種，工作電流一般在幾mA幾百mA。, 歡迎訪問“電路

11、飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.5 元器件插曲之十三：三極管及三極管開關(guān) 6.5.1三極管基礎(chǔ),14,三極管（transistor）是一種用于放大或開關(guān)電信號(hào)的半導(dǎo)體器件。三極管一般有3個(gè)管腳：b基極、c集電極、e發(fā)射極。三極管根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同分為NPN型和PNP型兩個(gè)大類，注意兩類三極管電路符號(hào)中代表電流方向的箭頭指向不同：

12、NPN的箭頭指向e極而PNP的箭頭指向b極。, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.5.1三極管基礎(chǔ),15,極性判別：, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X

13、張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.5.2三極管的直流放大特性,16,三極管是一個(gè)具有電流放大功能的器件。比喻：一個(gè)水箱的排水管由閥門控制，只要微微調(diào)節(jié)閥門就能控制排水管的流量。水箱好比三極管的c極，閥門就好比b極，而排水管相當(dāng)于e極。當(dāng)三極管b極獲得如圖示的微小偏置電壓后（+0.7V），形成約0.123mA的b極電流，這使得“閥門”被打開，水得以從水箱向下一瀉千里較大的電流從c極流向e極（33mA）。一旦三極管b極偏置電壓消失，就好像閥門關(guān)上了一樣，c極到e極也就沒有電流了。, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信

14、息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.5.3三極管的直流增益,17,直流放大倍數(shù)hFE（又叫直流增益（dc current gain）可以用輸出電流與輸入電流之間的比值來描述： 如果IC33mA ，IB0.123mA，代入得： 結(jié)論是：三極管把輸入電流IB放大了268倍。, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All

15、you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.5.4三極管的電流關(guān)系式,18,三極管的電流關(guān)系： IEIBIC 假設(shè)，IC33mA ，IB0.123mA，代入得： IE= IBIC =0.123mA+33mA=33.123mA 可見IE與IC非常接近，這是因?yàn)镮B相對(duì)來說實(shí)在小得可憐，所以一般可以忽略IB不計(jì)，而得： IEIC, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All

16、 you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.5.5三極管開關(guān),19,三極管BC547的c極上掛了一個(gè)燈泡L1，只要給三極管b極一個(gè)約0.7V的偏置電壓VBE，則三極管的c極和e極之間開始導(dǎo)通，使燈泡L1、三極管c-e極與電流形成一個(gè)回路，于是形成電流。電流流過燈泡L1從而發(fā)光。 三極管的偏置電壓VBE可通過調(diào)節(jié)電位器R1而獲得，這樣燈泡L1的亮滅控制由電位器R1控制偏置電壓VBE而實(shí)現(xiàn)。, 歡迎訪問“

17、電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.6 實(shí)例解讀帶聲音提示的秒表 6.6.1 需求分析,20,功能：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制兩位七段數(shù)碼管計(jì)時(shí)，每過一秒顯示數(shù)字加1。當(dāng)計(jì)時(shí)到達(dá)50秒時(shí)蜂鳴器發(fā)出連續(xù)發(fā)出三個(gè)提示音，提示計(jì)時(shí)時(shí)間到，并清0顯示。, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need t

18、o know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.6.2 電路設(shè)計(jì),21,在計(jì)時(shí)器電路的基礎(chǔ)上再添加一個(gè)蜂鳴器及驅(qū)動(dòng)電路：三極管Q1與電阻R16、R17構(gòu)成一個(gè)三極管開關(guān)，Q1的b極與單片機(jī)的P1.7相連，當(dāng)P1.7輸出1時(shí)，三極管開關(guān)導(dǎo)通，蜂鳴器LS1鳴響；如果P1.7輸出0，三極管開關(guān)截止，蜂鳴器LS1不工作。, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know

19、about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.6.3 開關(guān)抖動(dòng)的處理,22,潛在的問題：當(dāng)手指按下開關(guān)過程中產(chǎn)生一個(gè)跳變電平過程，開關(guān)在一個(gè)很短的時(shí)間內(nèi)，出現(xiàn)了多次的接通與斷開。這樣，在輸出端VOUT出現(xiàn)一個(gè)電平在+5V和0之間抖動(dòng)的過程。這對(duì)于單片機(jī)這個(gè)具有高靈敏觸角的器件來說，會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作。, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051

20、microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.6.3 開關(guān)抖動(dòng)的處理,23,硬件解決辦法：首先利用RC電路將開關(guān)的抖動(dòng)平緩化，然后用帶施密特觸發(fā)器的反相器74HC14將信號(hào)進(jìn)行門限化。, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu

21、X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.6.3 開關(guān)抖動(dòng)的處理,24,軟件解決辦法：, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.6.4 計(jì)時(shí)中數(shù)字的增加,25,秒表的顯示數(shù)據(jù)每過一秒增加1，其中涉及到加法運(yùn)算指令： ADD A,Rn ADD A,direct ADD A,Ri ADD A,#data 其中ADD是助記符，A是累加器

22、。第1種格式中，Rn代表工作寄存器R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6、F7中的任意一個(gè)。所以指令“ADD A,Rn”的功能是把某一工作寄存器中的數(shù)值與累加器A中的數(shù)值相加，相加的結(jié)果放回累加器中。例如A=24H，R0=19H，執(zhí)行“ADD A,R0”后，R0的值不變，而累加器A=24H+19H=3DH。, 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀51單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X,第6章 七段數(shù)碼管顯示,6.6.4 計(jì)時(shí)中數(shù)字的增加,26,A=26H，R0=FDH，執(zhí)行“ADD A,R0”, 歡迎訪問“電路飛翔