51单片机入门 - 驱动多位数码管

我使用的是普中51单片机开发板A2套件（2022），驱动数码管可能需要参考电路原理图。开发环境的搭建教程在本专栏的 51单片机开发环境搭建 - VS Code 从编写到烧录 有过介绍。

关于我的软硬件环境信息：

• Windows 10
• STC89C52RC
• SDCC （构建HEX文件）
• stcgal 1.6 （向STC单片机烧录）

点亮 1 位数码管

写个 python 脚本把驱动数字段选转换成 16 进制：

d = ["abcdef", "bc", "abged", "abcdg", "fgbc", "afgcd", "afedcg", "abc", "abcdefg", "abcdfg"] # 0-9def solve(seg):ans = 0for i in seg:ans ^= (1 << (ord(i) - ord("a")))return ansa = "{" + ", ".join([hex(solve(seg)) for seg in d]) + "}"
print(a)
# {0x3f, 0x6, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x7, 0x7f, 0x6f}

这样就得到了驱动一位数码管显示0-9的映射表：{0x3f, 0x6, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x7, 0x7f, 0x6f}，也就是给 P0 置 0x3f 时，数码管会显示数字 0 （段选）。

先选择一位数码管进行点亮（选择第 8 位数码管，显示数字 6）：

#include <8051.h>#define decoder_in_1 P2_2 // 译码器的 3 位输入，用于位选
#define decoder_in_2 P2_3
#define decoder_in_3 P2_4
#define NUMBER P0unsigned int LED_MAP[11] = {0x3f, 0x6, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x7, 0x7f, 0x6f};void send_to_decoder(unsigned int position) {  // position: 1 ~ 8 position--;                          // position: 0 ~ 7 (000 ~ 111)decoder_in_1 = position & 1;         // low    bit of position (position & 001)decoder_in_2 = position & 2;         // middle bit of position (position & 010)decoder_in_3 = position & 4;         // high   bit of position (position & 100)
}void main() {send_to_decoder(8);NUMBER = LED_MAP[6];
}

点亮多位数码管

由于位选是通过 38 译码器来让 3 个引脚来控制 8 个引脚（$2^3=8$），所以同一时间只能亮起1位，但是单片机可以快速切换亮起的数码管，利用视觉暂留可以让其看起来像是同时亮起。

#include <8051.h>#define decoder_in_1 P2_2 // 译码器的 3 位输入，用于位选
#define decoder_in_2 P2_3
#define decoder_in_3 P2_4
#define NUMBER P0unsigned int LED_MAP[11] = {0x3f, 0x6, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x7, 0x7f, 0x6f};void send_to_decoder(unsigned int position) {  // position: 1 ~ 8 position--;                          // position: 0 ~ 7 (000 ~ 111)decoder_in_1 = position & 1;         // low    bit of position (position & 001)decoder_in_2 = position & 2;         // middle bit of position (position & 010)decoder_in_3 = position & 4;         // high   bit of position (position & 100)
}void main() {unsigned int i;while (1) {for (i = 0; i < 8; i++) {NUMBER = 0x00;send_to_decoder(8 - i);NUMBER = LED_MAP[i];}}
}

下一次位选之前，要先给段选清零（熄灭数码管），不然上次段选的值还没更改，导致这次新的一次位选还在显示上一次显示的内容。