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数码管的使用（STC8）

news 2025/8/10 13:35:38

数码管

一、数码管

原理图

1.1 数码管介绍

共阴和共阳

特性	共阴极 (Common Cathode)	共阳极 (Common Anode)
公共端接法	所有阴极(-) 接地 (GND)	所有阳极(+) 接电源 (VCC)
MCU控制端	控制阳极(+)	控制阴极(-)
点亮条件	MCU输出高电平 (HIGH)	MCU输出低电平 (LOW)
电流方向	MCU -> 灯 -> 地	电源 -> 灯 -> MCU
俗称	源电流驱动 (Source Current)	灌电流驱动 (Sink Current)

软件仿真

1.2 移位寄存器

74HC595工作原理视频：https://www.bilibili.com/video/BV1xZ4y1Z7RP
74HC595 是一款 8 位 CMOS 移位寄存器(《74HC595N.PDF》的第2页)
将数据转换为高低电平的一个工具
- 通过逻辑操作来控制LED的状态，少量的引脚控制更多的状态
控制流程
- 移位：由低电平变为高电平，表示记录一个位的电平
- 锁存：由低电平变为高电平，表示将记录的数据应用到电路中

1.3 数码管操作

1.3.1 数码管显示

灵活显示

#include    "GPIO.h"
#include	"Delay.h"#define NIX_DI      P44     // 数据引脚
#define NIX_RCK     P43     // 锁存寄存器引脚
#define NIX_SCK     P42     // 移位寄存器引脚void GPIO_config() { GPIO_InitTypeDef info;info.Mode = GPIO_OUT_PP; // 推挽输出info.Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4;   // 引脚GPIO_Inilize(GPIO_P4, &info);
}void main() {char i; // 有-操作，不要用u8u8 num; // 内容u8 idx; // 位置GPIO_config(); // 函数调用num = 0xf8;	// 内容idx = 0xfb; // 位置// idx = 0xf0;// 内容for (i = 7; i >= 0; i--) {// 取出第i位，给数据引脚赋值NIX_DI = num >> i & 1;// 移位 0 - > 1NIX_SCK = 0;NOP2();NIX_SCK = 1;NOP2();}// 位置for (i = 7; i >= 0; i--) {// 取出第i位，给数据引脚赋值NIX_DI = idx >> i & 1;// 移位 0 - > 1NIX_SCK = 0;NOP2();NIX_SCK = 1;NOP2();}// 锁存 0 -> 1NIX_RCK = 0;NOP2();NIX_RCK = 1;NOP2();while (1){delay_ms(250);}
}

1.3.2 自定义码表

码表显示

// 索引对应表格参见
u8 code LED_TABLE[] = 
{// 0 	1	 2	-> 9	(索引012...9)0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,// 0.  1. 2. -> 9.	(索引10,11,12....19)0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,// . -						(索引20,21)0x7F, 0xBF,// AbCdEFHJLPqU		(索引22,23,24....33)0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E,0x89,0xF1,0xC7,0x8C,0x98,0xC1
};

案例代码：

#include    "GPIO.h"
#include	"Delay.h"#define NIX_DI      P44     // 数据引脚
#define NIX_RCK     P43     // 锁存寄存器引脚
#define NIX_SCK     P42     // 移位寄存器引脚void GPIO_config() { GPIO_InitTypeDef info;info.Mode = GPIO_OUT_PP; // 推挽输出info.Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4;   // 引脚GPIO_Inilize(GPIO_P4, &info);
}// 下标为0~9，对应内容也是0~9
// 其它内容，需要查表
u8 code LED_TABLE[] = 
{// 0 	1	 2	-> 9	(索引012...9)0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,// 0.  1. 2. -> 9.	(索引10,11,12....19)0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,// . -						(索引20,21)0x7F, 0xBF,// AbCdEFHJLPqU		(索引22,23,24....33)0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E,0x89,0xF1,0xC7,0x8C,0x98,0xC1
};void main() {char i; // 有-操作，不要用u8u8 num; // 内容u8 idx; // 位置GPIO_config(); // 函数调用// 第7个数码管显示3num = LED_TABLE[3];	// 内容// 1 << (n - 1)  n 代表第n个数码管，只显示第n个数码管idx = 1 << (7 - 1); // 位置  // 内容for (i = 7; i >= 0; i--) {// 取出第i位，给数据引脚赋值NIX_DI = num >> i & 1;// 移位 0 - > 1NIX_SCK = 0;NOP2();NIX_SCK = 1;NOP2();}// 位置for (i = 7; i >= 0; i--) {// 取出第i位，给数据引脚赋值NIX_DI = idx >> i & 1;// 移位 0 - > 1NIX_SCK = 0;NOP2();NIX_SCK = 1;NOP2();}// 锁存 0 -> 1NIX_RCK = 0;NOP2();NIX_RCK = 1;NOP2();while (1){delay_ms(250);}
}

2.3.3 数码管驱动封装

Nixie.h代码：

#ifndef __NIXIE_H__
#define __NIXIE_H__#include "GPIO.h"// 声明宏变量
#define NIX_DI		P44	// 数据输入
#define NIX_SCK		P42	// 移位寄存器
#define NIX_RCK		P43	// 锁存寄存器// 初始化
void Nixie_init();// num: 控制显示的什么内容
// idx: 控制显示哪几个显示
void Nixie_show(u8 num, u8 idx);// num 对应的内容在数组的位置(索引)，配合自定义码表
// 码表https://www.yuque.com/icheima/stc8h/kmz2mllvxs1uvdfy#lLhhp
// 除了0~9，刚好和下标一致，其它的内容，需要查表
// idx  显示在屏幕上的位置(1 -> 8)，只有1个数码管显示
void Nixie_display(u8 num, u8 idx);void Nixie_clear(); // 灯灭#endif

Nixie.c代码：

#include "Nixie.h"static void GPIO_config() { GPIO_InitTypeDef info;info.Mode = GPIO_OUT_PP; // 推挽输出info.Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4;   // 引脚GPIO_Inilize(GPIO_P4, &info);
}// 初始化
void Nixie_init() {GPIO_config(); // IONixie_clear(); // 灯灭
}// num: 控制显示的什么内容
// idx: 控制显示哪几个显示
void Nixie_show(u8 num, u8 idx) {char i;  // char 类型// 内容for (i = 7; i >= 0; i--) {// 取出第i位，给数据引脚赋值NIX_DI = num >> i & 1;// 移位 0 - > 1NIX_SCK = 0;NOP2();NIX_SCK = 1;NOP2();}// 位置for (i = 7; i >= 0; i--) {// 取出第i位，给数据引脚赋值NIX_DI = idx >> i & 1;// 移位 0 - > 1NIX_SCK = 0;NOP2();NIX_SCK = 1;NOP2();}// 锁存 0 -> 1NIX_RCK = 0;NOP2();NIX_RCK = 1;NOP2();
}// 索引对应表格参见：
// https://www.yuque.com/icheima/stc8h/kmz2mllvxs1uvdfy#lLhhp
// 下标为0~9，对应内容也是0~9
// 其它内容，需要查表
u8 code LED_TABLE[] = 
{// 0 	1	 2	-> 9	(索引012...9)0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,// 0.  1. 2. -> 9.	(索引10,11,12....19)0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,// . -						(索引20,21)0x7F, 0xBF,// AbCdEFHJLPqU		(索引22,23,24....33)0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E,0x89,0xF1,0xC7,0x8C,0x98,0xC1
};// num 对应的内容在数组的位置(索引)，配合自定义码表
// 码表https://www.yuque.com/icheima/stc8h/kmz2mllvxs1uvdfy#lLhhp
// 除了0~9，刚好和下标一致，其它的内容，需要查表
// idx  显示在屏幕上的位置(1 -> 8)，只有1个数码管显示
void Nixie_display(u8 num, u8 idx) {Nixie_show(LED_TABLE[num], 1 << (idx - 1));
}void Nixie_clear() { // 灯灭Nixie_show(0xff, 0xff);
}

mian.c代码：

#include	"Delay.h"
#include 	"Nixie.h"void main() {Nixie_init(); // 初始化// ==========原始数据方式显示===========Nixie_show(0xf8, 0xfb);delay_ms(250);delay_ms(250);delay_ms(250);delay_ms(250);// ==========码表+位置方式显示===========Nixie_display(9, 3); // 第3个数码管显示9delay_ms(250);delay_ms(250);delay_ms(250);delay_ms(250);Nixie_clear(); // 灯灭while (1){delay_ms(250);}
}

实现每个数码管输出不同的数字

main.c代码：

#include	"Delay.h"
#include 	"Nixie.h"void main() {Nixie_init(); // 初始化// 2025-08while (1){Nixie_display(2, 1);NOP10();Nixie_display(0, 2);NOP10();Nixie_display(2, 3);NOP10();Nixie_display(5, 4);NOP10();Nixie_display(21, 5); //-NOP10();Nixie_display(0, 6);NOP10();Nixie_display(8, 7);NOP10();Nixie_clear(); // 灯灭}
}void main01() {u8 i;Nixie_init(); // 初始化//	// ==========数码管跑马灯===========
//	for (i = 1; i <= 8; i++) {
//		Nixie_display(i, i);
//		delay_ms(250);
//	}
//	
//	Nixie_clear(); // 灯灭while (1){// 因为运行太快了，欺骗了眼睛for (i = 1; i <= 8; i++) {Nixie_display(i, i);// delay_ms(1);NOP10();}Nixie_clear(); // 灯灭}
}