计算机控制技术_实验一

计算机控制技术课程实验之一

LED数码管驱动显示

实验内容：

1、八字段LED数码管驱动显示工作原理

2、 74LS138三—八译码器工作原理及如何控制数码管工作原理

3、数码管动态显示工作原理分析与计算

4、数码管多种显示实验

实验讲义：

一、七字段数码管显示工作原理

共阴级接法

共阳级接法

共阳极接法字形表

详情分析可以启动51单片机工具箱软件，选择“数码管字形”生成选项进行字形分析。

二、74LS138三—八译码器工作原理及如何控制数码管工作原理

111

注：上图是工程样品图。实际修改后的电路板图将接入9012三极管的Y0-Y7顺序改为Y7-Y0

三、数码管驱动方式及动态显示工作原理分析与计算

1、人眼的视觉暂留现象

数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。

① 静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8＝40根I/O端口来驱动，要知道一个89S52单片机可用的I/O端口才32个呢：），实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。

② 动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。

2、数码管使用的电流与电压计算

电流：静态时，推荐使用10-15mA；动态时，16/1动态扫描时，平均电流为4-5mA，峰值电流50-60mA。

电压：查引脚排布图，看一下每段的芯片数量是多少？当红色时，使用1.9V乘以每段的芯片串联的个数；当绿色时，使用2.1V乘以每段的芯片串联的个数。

四、实验任务

利用3-8译码器来选择需要显示(亮)哪个数码管，利用P0口来负责显示什么数字或符号

1、让Y0所对应的数码管显示“0”—“9”，间隔1秒

2、让Y0所对应的数码管显示“0”，Y1显示“1”，Y2显示“2”…………以此类推最后Y7显示“7”，间隔1秒

3、让Y0所对应的数码管显示“0”，Y1显示“1”，Y2显示“2”…………以此类推最后Y7显示“7”，间隔4毫秒，注意观察现象，和实验2有何区别

4、让Y0所对应的数码管显示“5”，停留1秒，再让Y1显示“5”，…………以此类推最后Y7显示“5”，移动字幕

5、在8个数码管上稳定显示“i love you”

五、提交要求

1、画出电路图、做出上述五项任务的程序，并实现功能；

2、书写实验报告一份；

3、递交上述任务的所有工程文件；

4、每位同学都要完成上述电子文档，并打包在以学号后三位+姓名的文件包内，并在一周内发给本班负责人；

5、班长和学习委员以班级为单位将本班同学的文件包整体打包在以文件名为“112*”的文件包内，发至教师邮箱wzy2000@hotmail.com。

第二篇：微型计算机控制技术课程设计报告

《微型计算机控制技术》

课程设计报告

学号

姓名

指导老师

所在学院 计算机与信息学院(常州)

完成日期 2011年 9 月 27 日

一、课程设计的目的

本次课程设计我所做的是基于单片机的液晶显示日期、时间和温度的系统,利用AT89S52单片机控制外围电路，通过时钟芯片DS1302和温度传感器DS18b20,实现液晶显示日期、时间、温度等功能。可以直接通过按键来设置时间和日期。

时钟芯片DS1302通过简单的串行通信与单片机进行通信，时钟/日历电路能够实时提供年、月、日、时、分、秒等信息，采用双电源供电，当外部电源掉电时能够利用后备电池准确计时。数字温度传感器DS18B20具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入到其它系统中，作为其它主系统的辅助扩展。

通过本次课程设计，首先，使我们增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解。其次，让我们掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、串行口通讯等。还有，使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。同时，课程设计培养综合运用知识和独立开展实践创新的能力，增强学以致用的思想，提高解决问题的能力和百折不饶的品质，规范化训练学生撰写技术报告，提高书面表达能力。

二、主要设计任务和内容

本次计算机控制课程设计主要是在单片机开发板上，依靠开发板资源，设计出一个应用系统。我所做的为12864液晶显示年月日、星期、时间以及当前温度，同时能够用键盘调整年月日、星期和时间。采集温度使用的是DS18b20温度传感器，时钟芯片为DS1302。

基于单片机的液晶显示多功能时钟与温度计系统主要由五个模块组成，分为单片机最小系统模块，按键设置模块，液晶显示模块，时钟芯片DS1302模块以及温度传感器DS18b20模块。系统结构图见图2.1。

图2.1 系统结构图

系统硬件上由这五部分组成，通过单片机对时钟芯片DS1302和温度传感器DS18b20的设置和读取，在12864液晶上显示当前的日期，时间和温度等，还可以通过按键来调整时间日期等。

是

否

图2.2 软件流程图设计

程序开始进行液晶初始化，DS18B20初始化，DS1302初始化，然后进入默认的液晶显示，并判断按键是否进入调整模式，如果进行调整模式，则可以选择调整日期，时间，星期，通过设置的上下键来改变相应的数值，调整完，退出调整模式，然后显示日期、时间、温度等。如果没有通过按键进入调整模式，则显示预设的日期、时间、温度等。

三、现场调试和修改

在这次课设过程中，开始时按键调整功能未能实现，经过仔细排查，查阅资料以及与同学的讨论交流，发现由于程序的逻辑出了问题。通过查阅资料，然后大量的调试，基本上解决了这个问题。整个系统功能上实现了常规的日期，时间以及温度的显示，以及对时间日期的调整。

现场老师要求将温度加10℃显示，通过更改程序，将温度数据的十位加1即可实现要求。程序如下：

void temp_to_str() //温度数据转换成液晶字符显示

{

TempBuffer[2]=(temp_value%100/10+ 1)+'0'; //十位加1，这样显示的温度为实际温度加了10℃。

四、课程设计小结

这次的计算机控制技术课程设计主要是通过单片机开发板设计出符合自己实际需求的电路系统。我说做的基于单片机的液晶显示多功能时钟与温度计系统，能够直观的显示当前的日期、时间和温度。

这次课程设计虽然结束了，但是在这个过程中我学到了很多东西。首先，让我认识到了，世上没有一帆风顺的事，只有坚持理论的指导，冷静的分析问题，才可能解决问题。还有，在以后的学习中，要理论联系实际，把我们所学的理论知识用到实际当中，程序只有在经常的写与调试的过程中才能提高，这就是我在这次课程设计中的最大收获。

由于本设计采用了集成温度传感器，这样不仅减少了硬件电路的设计与调试，并且此温度传感元件的集成性能比传统的元件要优越得多，这样简化了电路的设计难度还降低了产品的价格。如果我们采用传统的元件则在设计中还要加入 A/D 转换器和模拟开关，这样就增加了电路的设计难度并且感温元件的精度和转换性能也是远不及集成的感温元件DS18B20 的。所以在以后的设计过程中应该尽量的采用集成元件。经过两周的设计我了解了设计的难度，也认识到自己的许多的不足。在两周的课程设计过程中，我对单片机的学习的内容又有了进一步的加深，很多原来也许还不很清楚的知识现在弄清楚了，期间发现自己有很多的思维定势在里面，以至于自己有时候很容易陷入自己弄的圈套里，固执而不肯改变。设计过程中我也深刻认识到合作的重要性，通过合作可学到更多的东西。另外我发现程序设计是一个很灵活的东西，它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力，它是一个设计的灵魂所在。很多子程序是可以借鉴书本上的，但怎样衔接各个子程序却是问题关键的所在，这需要对单片机的结构很熟悉。在整个设计过程中我的大部分时间是用在程序上面了，而且调了很久才有结果，单片机的设计是软件和硬件的结合，二者是密不可分的，且它有很强的实用性，因此我觉得很有必要把它学好。

相关推荐