如何说对数学的热爱（缘缘学单片经验手记）

如何说对数学的热爱（缘缘学单片经验手记）我们要想那个亮就选择上面的那组开关，给它一个0，其它的都给成1，我们称这一组为位，至于下面的那一组，它是亮什么内容的，我们称这一组为段，这样就好控制多了，明白了这个，我们再给它加四个，这样就组成了8位的8段数码管了：我们不可能用5个P口去控制这么多的端口，怎么办呢，我们把开关接到一个排座上，然后把负极的一面全部串连到一起，这时，我们就会看到，我们占用的端口很少了，就这么两个：看了它是不是很明了了，只要我们给它个低电平，它就会把电源与负载接通，是不是很有趣啊，这时你可能会问，我们的单片机能定义成高电平，要这么麻烦干嘛，有问题挺不错，说明你学得很认真，这么简单的问题缘缘还是想想再说了：普通的51单片机IO口输出的电流很弱，普通的一个LED可能都点不亮，但是51的IO口灌电流能力很强，如果用数码管是共阴的可以直接接到IO口，共阳 的因为IO口的输出电流太弱，根本没法驱动数码管，所以应该加三极或者

上节缘缘给你们讲了下LED是怎样变成数码管的，这一节呢，讲什么呢，那就还讲LED吧，缘缘只会这个的，缘缘发现LED挺好玩的，只要把LED玩会了，那数码管就自然不在话下，那么，今天就跟缘缘一起玩玩多个LED吧，想信你会喜欢的。

我们通过一个LED的别一种排列，看到了一个数码管的诞生，而且，我们借助于操作LED的经验，把数码管玩了个爽，那么一个是那样的，多个是怎么样的呢，这是昨天我们讲的LED与数码管之间的那点事：

我们看到，其实LED与数码显示的原理基本上是一样的，那么，就让我们回归原始，继续用LED说说数码管之间的那点事吧，1个数码管（8个LED）很好弄：

我们看到，这4组LED都接到了电源的正极，我们分开控制时很容易，但是这却与我们的想法相距甚远，我们不能一起去控制他们，也就是让那组不亮，那组亮，难道就没有一个办法吗？答案是有的，就是在电源与LED之间接个开关，用你那小手手去按吧，想要那个亮了就按那个，缘缘发现那是一种吃力活，所以缘缘给你介绍一种电子开关——就是PNP三极管。什么？不懂这个，哦，那没关系，你不必懂它，你只要会用它就行了，其PNP三极管的工作原理如下（在后面的图上的三极管因为库的问题全都把箭头画反了，原理是以下面这个为主，接法是一样的：)

看了它是不是很明了了，只要我们给它个低电平，它就会把电源与负载接通，是不是很有趣啊，这时你可能会问，我们的单片机能定义成高电平，要这么麻烦干嘛，有问题挺不错，说明你学得很认真，这么简单的问题缘缘还是想想再说了：

普通的51单片机IO口输出的电流很弱，普通的一个LED可能都点不亮，但是51的IO口灌电流能力很强，如果用数码管是共阴的可以直接接到IO口，共阳 的因为IO口的输出电流太弱，根本没法驱动数码管，所以应该加三极或者其他的驱动芯片驱动，如74HC573等...

啊！又啰嗦了半天，啥意思呢，就是单片机的IO口的灌电流能力很强，意思你给它接个负载，前题是IO口被置为低电平，这时，电流就会从电源正极级负载流向 IO，这时的IO口相当于接电源负极，所以，电流大些也不太要紧，但是它定义为1时输出的电流很小，不能驱动这些数码管。所以，我们用上面的那种三极管去 当开关控制数码管 ：

我们不可能用5个P口去控制这么多的端口，怎么办呢，我们把开关接到一个排座上，然后把负极的一面全部串连到一起，这时，我们就会看到，我们占用的端口很少了，就这么两个：

我们要想那个亮就选择上面的那组开关，给它一个0，其它的都给成1，我们称这一组为位，至于下面的那一组，它是亮什么内容的，我们称这一组为段，这样就好控制多了，明白了这个，我们再给它加四个，这样就组成了8位的8段数码管了：

看看，是不是明白点了呢，我们把它的端口定义下：

到这里，我们基本上明白了这个一组的数码管是怎么回事，我们看看别人的原理图也是这样的吗？

我们看到，他们把三极管没有画的，但实际上，在制作他们的开发板时一定会加上的，这里，你要记下，不管是共阳的还是共阴的，只有编码不一样，其它的操作都 一样的，因为只有低电平才是效的，所以共阳极时，三极管接到位那里，如果是共阴的，三极管就会接到段的这边，但不管怎么接，在原理图里是不画的，亲们，以 后看这个一定记得有个PNP三极管在幕后工作哦：

说了这么多，我们怎么让制作一个属于自己的数码管实验板呢，这个很好做的，缘缘用的是共阳的，一起跟我DIY吧：

1、准备的材料，四位一体的数码管2个，1K的电阻8个，PNP三极管8个（缘缘用的是 S 9015），8针一组的排针两个，万用板一块：

2、下面我们先弄清楚四位一体数码管的管脚定义，还记得缘缘教你的方法吗，用两根线接电源，一个根上面一个1K的电阻，这样做的原因一个是为了防止电流过大把显示的部分击穿，第二个原因是在短路的瞬间有电阻保护，不会对电源造成影响：

依次弄清楚它的管脚定义，这是缘缘写的，字很不好看哦，莫怪，淡定！

缘缘为了好记，就用W代表位，W1就是这个数码管从左边开始到右边的第一个位了，A-H我们在上一节说过了，就是段了，位就是数码管的那一个显示，段就是在这一个上面显示什么，亲，明白了吗？

现在，我们先在万用板上把三极管弄上，这里给你们说个诀窍，只要是PNP型的三极管，上面写C的一脚就是集电极了，中间就是基极（控制极），剩下的那个就是发射极了，就是就接负载的，我们把C的一端放在最上面，把中间的向后面掰一下，与两边的错开，这样方便我们焊线，完了在发射基上把电阻焊上：

下面我们把数码管放到上面，主意位置，不要离三极管太近:

我们再把两个排针放面下面，我们定义前面的一个为位，后面的一个为段，按上面写的对应焊上，我们让最左边的一个为第一位，这样，在接单片机能很好地对应上：

完了我们用导线把电阻接到前面的一个排针上，第一针接第一 位，后面的排针我们第一个接A，把两个的A都接到一起，其后依次把B、C、D、E、F、G、H跟A一样接到排针上，这样，我们的实验板就完成了，是不是很 简单啊，完了我们再把三极管的C全部串连起来，再引条线，接我们的电源正极，这样，数码管实验板大功告成：

现在，我们就可以控制我们的这组数码管了，我们先写个测试的程序看看效果：

P0接位，P1接段

#include < reg52.h >

void main()

{

P0=0x00;

P1=0x00;

}

我们编译，把它烧写到单片机里面，这时，我们看到我们的数码管全亮了，那么我们让最后一个亮吧，我们就直接把P0改一下，改成P0=0xfe;我们看到，达到了我们的效果，所以，对于这个，现在亲们可以发挥自己的想像了，基本情况就是P0控制的是那个数码管工作，而P1控制的是显示什么，至于显示什么，我们在前一章中就讲了，数码管还能显示什么，就是那些0-F的数字呗。

那么，到这里，我们就可以用我们的方法去控制这些数码管了，比如，我让第一个亮，用总线法，1111 1110，换算成16进制就是0xfe，把这个数送给位选，然后我们让这个数码管显示0，通过上一节我们得知0的编码是0xc0；那么程序就是这个样子的：

#include < reg52.h >

void main()

{

P0=0xfe;//位选，让第一个数码管亮

P1=0xc0;//段选，让数码管亮0；

}

通过这个，我们就可以进行更高级的操作了，那我们写个程序吧，就让前四个数码管每隔1秒显示0、1、2、3，我们只要用个for循环就可以了，缘缘用的是12M的晶震，各位请按自己的晶震调整时间哦。

是不是很简单啊，亲们，你们试试，让这8个数码管每隔秒显示一个数，循环显示1-F，很好办到的，中不过位代码用两次了，缘缘这里就不写了，提醒大家写for延时时，条件的后面是“；”号，可不是“，”号哦。

那么一个程序写这么多代码太麻烦了，少了好还好办，多了都搞不清楚怎么办了，是不是有一种更好的办法呢，缘缘给你们说一种表格函数吧，就是把数码管要显示的段码，位码做成一个表，然后根据条件找它们，通常是以下面这种方式写的：共阳极0到f的编码为:

uchar code table[]={0xc0 0xf9 0xa4 0xb0 0x99 0x92 0x82 0xf8 0x80 0x90 0x88 0x83 0xc6 0xa1 0x86 0x8e};

这个code是指程序存储器ROM中的一块，而table就是表格的意思，在弄清楚这ocde这个的含义之前，让我们看看我们的单片机的存储器吧：

这张图是不是很熟悉呢，振荡器就是接晶震的，也就是说在1秒震荡多少次，这个频率就是晶震了，接多少的晶震，就按多少的晶震震荡，在讲解延时时，我们大概说了它的原理，现在让我们看看RAM和ROM是怎么回事：

数据存储器RAM：

MCS-51单片机内部有128个字节（现在的比这个大）的随机存取存储器RAM，作为用户的数据寄存器，这能满足大多数控制型应用场合的需要，用作处理问题的数据缓冲器。

程序存储器ROM：

MCS-51单片机的程序存储器用于存放应用程序和表格之类的固定常数。

区别：

ROM存放指令代码和一些固定数值，程序运行后不可改动；RAM用于程序运行中数据的随机存取，掉电后数据消失..code就是指将数据定义在ROM区域，具只读属性，例如一些LED显示的表头数据就可以定义成code存储在ROM。

亲们，明白了吗，我们做的那个表文件就会跟程序文件一起烧写到ROM中，当ROM的中程序在运行时，就会读取ROM中表的数值，但是，程序不会改写它们， 它们是固定不变的，而在RAM中，处理的就是我们的延时程序了，就是那些数值每算一下，都会在RAM中产生一个值的。

现在我们看看我们的单片机的RAM和ROM：（看它的说明文件哦）

91系列：

缘缘用的是12C5A60S2，那么缘缘为什么要选这款呢，相信你看了这张图就会明白：

怎么样，缘缘用的单片机速度快，RAM和ROM都很大，重要是还带有其它功能哦，亲们，以后选单片可要看着哦！

好了，我们现在明白了这个code是怎么回事了，那么我们写个程序来看看效果吧，还是上面那个，我们让它每隔一秒显示一个数，而且位置也要变化：

看看，程序是不是特别地简单呢，如果想变化得快一点，我们就调整延时，假如，我们要让这组二极管显示固定的12345678该怎么办呢，我们先了解一个概念，人眼的视觉暂留效应和发光二极管熄灭时的余辉效应：

视觉暂留现象（Visual staying phenomenon，duration of vision）又称“余晖效应”。

人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。

是光对视网膜所产生的视觉在光停止作用后，仍保留一段时间的现象，其具体应用是电影的拍摄和放映。原因是由视神经的反应速度造成的，其时值是二十四分之一秒(大约就是41.67MS）。是动画、电影等视觉媒体形成和传播的根据。　视觉实际上是靠眼睛的晶状体成像，感光细胞感光，并且将光信号转换为神经电流，传回大脑引起人体视觉。感光细胞的感光是靠一些感光色素，感光色素的形成是需要一定时间的，这就形成了视觉暂停的机理。

其实不难理解它，缘缘记得小时候看电影，就是被这个效应骗了……

那么我们看看这个怎么用到我们的数码管上：

动态显示：

所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮各位数码管（扫描），对于数码管的每一位而言，每隔一段时间点亮一次。虽然在同一时刻只有一位数码管在工作（点亮），但利用人眼的视觉暂留效应和发光二极管熄灭时的余辉效应，看到的却是多个字符“同时”显示。显示器亮度既与点亮时的导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。调整电流和时间参峰，可实现亮度较高较稳定的显示。

现在，我们就调整时间试试这种效果吧，我们把它调到500US试试，如果效果不好了，那就调小些，亲们自己试着调哦，缘缘就把500US的程序写出来供亲们参考（看看延时是怎么更改的，不太明白的参见以前的帖子哦）：

对于数码管，我们算是讲完了，在以后的应用中，只是套用就行了，亲们，你们会了吗？缘缘用了一中午的时间总算把帖子弄完了，这时才感觉到好饿的，亲们，咱们下节见，至于缘缘会说什么，暂时保密了，可以猜一猜哦，缘缘先吃早点去了哦，……

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