閆麗娟

(山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系，山西 運(yùn)城 044004)

0 引言

自1970年單片機(jī)出現(xiàn)后，直到現(xiàn)在已經(jīng)在工業(yè)、儀器儀表、機(jī)電一體化、家用電器及國防等領(lǐng)域普遍使用[1]，其中，很多數(shù)據(jù)都需要直觀地顯示出來，而通過單片機(jī)與數(shù)碼管相結(jié)合，再加上程序很容易實(shí)現(xiàn)。

1 硬件設(shè)計(jì)

1.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)

單片機(jī)最小系統(tǒng)是單片機(jī)達(dá)到可以工作的程度所必須搭配的元器件再加上單片機(jī)本身所構(gòu)成的系統(tǒng)。對(duì)于MCS-51系列單片機(jī)，以AT89S51為例，其最小系統(tǒng)主要包括：電源、晶振、復(fù)位，必要時(shí)還需要給P0口配上上拉電阻，本文中用電阻排來實(shí)現(xiàn)。

接下來依次對(duì)這幾個(gè)要素來分析。

電源：所有的電子元器件都是需要供電才能工作的，單片機(jī)也不例外?，F(xiàn)選用的AT89S51需要配以5 V的電源。第40個(gè)引腳Vcc接+5 V，第20個(gè)引腳Vss接地。

晶振：?jiǎn)纹瑱C(jī)及其外圍基準(zhǔn)部件要有一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，才能確保有序工作。這個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)可以通過內(nèi)部和外部?jī)煞N時(shí)鐘方式來獲取，外部時(shí)鐘方式是使用現(xiàn)有的外部振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)，內(nèi)部時(shí)鐘方式通常是用兩個(gè)30pF電容和一個(gè)12 MHz或11.059 2 MHz石英晶體構(gòu)成的電路組成。

復(fù)位：可以分為上電復(fù)位、手動(dòng)復(fù)位和程序自動(dòng)復(fù)位三種。程序自動(dòng)復(fù)位是用軟件實(shí)現(xiàn)，上電復(fù)位是單片機(jī)通電后本身內(nèi)部的初始化過程，手動(dòng)復(fù)位是按圖1中的按鈕即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位。

圖1 單片機(jī)的最小系統(tǒng)

2 數(shù)字0-99循環(huán)顯示的硬件設(shè)計(jì)

要實(shí)現(xiàn)數(shù)字0-99的循環(huán)顯示，只需要在上述單片機(jī)最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將兩個(gè)數(shù)碼管接到單片機(jī)的I/O口上即可。

圖2 硬件電路圖

3 軟件設(shè)計(jì)

#include"reg51.h"

#include"intrins.h"

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define out P0

uchar code seg[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};

voiddelayms(uint);

void main (void)//主程序

{

uchar hum;//定義一個(gè)要顯示的數(shù)字

while(1)

{

P0=seg[hum/10];//分離出要顯示數(shù)字的十位

P3=seg[hum%10];//分離出要顯示數(shù)字的個(gè)位

delayms(100);

hum++;

if(hum==100)hum=0;//清零

}

}

void delayms(uint j)//延時(shí)子程序

{

uchari;

for(;j>0;j--)

{

i=250;

while(--i);

i=249;

while(--i);

}

}

4 結(jié)論

將上面的程序在Keil中編譯運(yùn)行可得到一個(gè)hex文件，然后在proteus中將它加載到單片機(jī)上進(jìn)行仿真，能夠很直觀的看到數(shù)字0-99循環(huán)顯示[2]。

這是一種靜態(tài)顯示的方法，用這樣的方式比較簡(jiǎn)單，但是每個(gè)數(shù)碼管都要占用一個(gè)I/O口，使得I/O口的利用率大幅降低[1]。但是對(duì)于單片機(jī)的學(xué)習(xí)來說，這種方法有助于理解。在實(shí)際應(yīng)用中，一般會(huì)采用動(dòng)態(tài)顯示的方式，節(jié)約I/O口資源。

[1] 張毅剛.單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)(C51編程+Proteus仿真)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2016.

[2] 胡鵬.王飛.基于AT89C52的數(shù)字電壓表仿真設(shè)計(jì)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012(2)：22-24.