第27節：在定時中斷里動態掃描數碼管的程序
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上一節講了在主函數循環中動態掃描數碼管的程序，但是該程序有一個隱患，在一些項目中 ，主函數循環中的任務越多，就意味著在某一瞬間，每顯示一位數碼管停留的時間就會越久，一旦超過某個值，會嚴重影響顯示的效果。這一節要教會大家兩個知識點：
本文引用地址：http://www.104case.com/article/201611/319781.htm第一個：如何把動態掃描數碼管的程序放在定時中斷里，徹底解決上節的顯示隱患。
第二個：在定時中斷里的重裝初始值不能太大，否則動態掃描數碼管的速度就不夠。我把原來常用的初始值2000改成了500。
具體內容，請看源代碼講解。
(1)硬件平臺：基于朱兆祺51單片機學習板。用兩片74HC595動態驅動八位共陰數碼管。
(2)實現功能：
開機后顯示 8765.4321 的內容，注意，其中有一個小數點。
(3)源代碼講解如下：
#include "REG52.H"
void initial_myself();
void initial_peripheral();
void delay_short(unsigned int uiDelayShort);
void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
//驅動數碼管的74HC595
void dig_hc595_drive(unsigned char ucDigStatusTemp16_09,unsigned char ucDigStatusTemp08_01);
void display_drive(); //顯示數碼管字模的驅動函數
//驅動LED的74HC595
void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01);
void T0_time(); //定時中斷函數
sbit beep_dr=P2^7; //蜂鳴器的驅動IO口
sbit led_dr=P3^5; //作為中途暫停指示燈 亮的時候表示中途暫停
sbit dig_hc595_sh_dr=P2^0; //數碼管的74HC595程序
sbit dig_hc595_st_dr=P2^1;
sbit dig_hc595_ds_dr=P2^2;
sbit hc595_sh_dr=P2^3; //LED燈的74HC595程序
sbit hc595_st_dr=P2^4;
sbit hc595_ds_dr=P2^5;
unsigned char ucDigShow8; //第8位數碼管要顯示的內容
unsigned char ucDigShow7; //第7位數碼管要顯示的內容
unsigned char ucDigShow6; //第6位數碼管要顯示的內容
unsigned char ucDigShow5; //第5位數碼管要顯示的內容
unsigned char ucDigShow4; //第4位數碼管要顯示的內容
unsigned char ucDigShow3; //第3位數碼管要顯示的內容
unsigned char ucDigShow2; //第2位數碼管要顯示的內容
unsigned char ucDigShow1; //第1位數碼管要顯示的內容
unsigned char ucDigDot8; //數碼管8的小數點是否顯示的標志
unsigned char ucDigDot7; //數碼管7的小數點是否顯示的標志
unsigned char ucDigDot6; //數碼管6的小數點是否顯示的標志
unsigned char ucDigDot5; //數碼管5的小數點是否顯示的標志
unsigned char ucDigDot4; //數碼管4的小數點是否顯示的標志
unsigned char ucDigDot3; //數碼管3的小數點是否顯示的標志
unsigned char ucDigDot2; //數碼管2的小數點是否顯示的標志
unsigned char ucDigDot1; //數碼管1的小數點是否顯示的標志
unsigned char ucDigShowTemp=0; //臨時中間變量
unsigned char ucDisplayDriveStep=1; //動態掃描數碼管的步驟變量
unsigned char ucDisplayUpdate=1; //更新顯示標志
//根據原理圖得出的共陰數碼管字模表
code unsigned char dig_table[]=
{
0x3f, //0 序號0
0x06, //1 序號1
0x5b, //2 序號2
0x4f, //3 序號3
0x66, //4 序號4
0x6d, //5 序號5
0x7d, //6 序號6
0x07, //7 序號7
0x7f, //8 序號8
0x6f, //9 序號9
0x00, //不顯示 序號10
};
void main()
{
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
while(1)
{
;
}
}
/* 注釋一：
* 動態驅動數碼管的原理是，在八位數碼管中，在任何一個瞬間，每次只顯示其中一位數碼管，另外的七個數碼管
* 通過設置其公共位com為高電平來關閉顯示，只要切換畫面的速度足夠快，人的視覺就分辨不出來，感覺八個數碼管
* 是同時亮的。以下dig_hc595_drive(xx,yy)函數，其中第一個形參xx是驅動數碼管段seg的引腳，第二個形參yy是驅動
* 數碼管公共位com的引腳。
*/
void display_drive()
{
//以下程序，如果加一些數組和移位的元素，還可以壓縮容量。但是鴻哥追求的不是容量，而是清晰的講解思路
switch(ucDisplayDriveStep)
{
case 1: //顯示第1位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow1];
if(ucDigDot1==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數點
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfe);
break;
case 2: //顯示第2位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow2];
if(ucDigDot2==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數點
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfd);
break;
case 3: //顯示第3位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow3];
if(ucDigDot3==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數點
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfb);
break;
case 4: //顯示第4位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow4];
if(ucDigDot4==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數點
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xf7);
break;
case 5: //顯示第5位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow5];
if(ucDigDot5==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數點
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xef);
break;
case 6: //顯示第6位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow6];
if(ucDigDot6==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數點
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xdf);
break;
case 7: //顯示第7位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow7];
if(ucDigDot7==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數點
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xbf);
break;
case 8: //顯示第8位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow8];
if(ucDigDot8==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數點
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0x7f);
break;
}
ucDisplayDriveStep++;
if(ucDisplayDriveStep>8) //掃描完8個數碼管后，重新從第一個開始掃描
{
ucDisplayDriveStep=1;
}
/* 注釋二：
* 如果直接是單片機的IO口引腳驅動的數碼管，由于驅動的速度太快，此處應該適當增加一點delay延時或者
* 用計數延時的方式來延時，目的是在八位數碼管中切換到每位數碼管顯示的時候，都能停留一會再切換到其它
* 位的數碼管界面，這樣可以增加顯示的效果。但是，由于朱兆祺51學習板是間接經過74HC595驅動數碼管的，
* 在單片機驅動74HC595的時候，dig_hc595_drive函數本身內部需要執行很多指令，已經相當于delay延時了，
* 因此這里不再需要加delay延時函數或者計數延時。
*/
}
//數碼管的74HC595驅動函數
void dig_hc595_drive(unsigned char ucDigStatusTemp16_09,unsigned char ucDigStatusTemp08_01)
{
unsigned char i;
unsigned char ucTempData;
dig_hc595_sh_dr=0;
dig_hc595_st_dr=0;
ucTempData=ucDigStatusTemp16_09; //先送高8位
for(i=0;i<8;i++)
{
if(ucTempData>=0x80)dig_hc595_ds_dr=1;
else dig_hc595_ds_dr=0;
/* 注釋三：
* 注意，此處的延時delay_short必須盡可能小，否則動態掃描數碼管的速度就不夠。
*/
dig_hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數據送入寄存器
delay_short(1);
dig_hc595_sh_dr=1;
delay_short(1);
ucTempData=ucTempData<<1;
}
ucTempData=ucDigStatusTemp08_01; //再先送低8位
for(i=0;i<8;i++)
{
if(ucTempData>=0x80)dig_hc595_ds_dr=1;
else dig_hc595_ds_dr=0;
dig_hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數據送入寄存器
delay_short(1);
dig_hc595_sh_dr=1;
delay_short(1);
ucTempData=ucTempData<<1;
}
dig_hc595_st_dr=0; //ST引腳把兩個寄存器的數據更新輸出到74HC595的輸出引腳上并且鎖存起來
delay_short(1);
dig_hc595_st_dr=1;
delay_short(1);
dig_hc595_sh_dr=0; //拉低，抗干擾就增強
dig_hc595_st_dr=0;
dig_hc595_ds_dr=0;
}
//LED燈的74HC595驅動函數
void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01)
{
unsigned char i;
unsigned char ucTempData;
hc595_sh_dr=0;
hc595_st_dr=0;
ucTempData=ucLedStatusTemp16_09; //先送高8位
for(i=0;i<8;i++)
{
if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;
else hc595_ds_dr=0;
hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數據送入寄存器
delay_short(1);
hc595_sh_dr=1;
delay_short(1);
ucTempData=ucTempData<<1;
}
ucTempData=ucLedStatusTemp08_01; //再先送低8位
for(i=0;i<8;i++)
{
if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;
else hc595_ds_dr=0;
hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數據送入寄存器
delay_short(1);
hc595_sh_dr=1;
delay_short(1);
ucTempData=ucTempData<<1;
}
hc595_st_dr=0; //ST引腳把兩個寄存器的數據更新輸出到74HC595的輸出引腳上并且鎖存起來
delay_short(1);
hc595_st_dr=1;
delay_short(1);
hc595_sh_dr=0; //拉低，抗干擾就增強
hc595_st_dr=0;
hc595_ds_dr=0;
}
void T0_time() interrupt 1
{
TF0=0; //清除中斷標志
TR0=0; //關中斷
display_drive(); //數碼管字模的驅動函數
/* 注釋四：
* 注意，此處的重裝初始值不能太大，否則動態掃描數碼管的速度就不夠。我把原來常用的2000改成了500。
*/
TH0=0xfe; //重裝初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
TL0=0x0b;
TR0=1; //開中斷
}
void delay_short(unsigned int uiDelayShort)
{
unsigned int i;
for(i=0;i
{
; //一個分號相當于執行一條空語句
}
}
void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
{
unsigned int i;
unsigned int j;
for(i=0;i
{
for(j=0;j<500;j++) //內嵌循環的空指令數量
{
; //一個分號相當于執行一條空語句
}
}
}
void initial_myself() //第一區 初始化單片機
{
led_dr=0; //關閉獨立LED燈
beep_dr=1; //用PNP三極管控制蜂鳴器，輸出高電平時不叫。
hc595_drive(0x00,0x00); //關閉所有經過另外兩個74HC595驅動的LED燈
TMOD=0x01; //設置定時器0為工作方式1
TH0=0xfe; //重裝初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
TL0=0x0b;
}
void initial_peripheral() //第二區 初始化外圍
{
/* 注釋五：
* 讓數碼管顯示的內容轉移到以下幾個變量接口上，方便以后編寫更上一層的窗口程序。
* 只要更改以下對應變量的內容，就可以顯示你想顯示的數字。初學者應該仔細看看display_drive等函數，
* 了解來龍去脈，就可以知道本驅動程序的框架原理了。
*/
ucDigShow8=8; //第8位數碼管要顯示的內容
ucDigShow7=7; //第7位數碼管要顯示的內容
ucDigShow6=6; //第6位數碼管要顯示的內容
ucDigShow5=5; //第5位數碼管要顯示的內容
ucDigShow4=4; //第4位數碼管要顯示的內容
ucDigShow3=3; //第3位數碼管要顯示的內容
ucDigShow2=2; //第2位數碼管要顯示的內容
ucDigShow1=1; //第1位數碼管要顯示的內容
ucDigDot8=0;
ucDigDot7=0;
ucDigDot6=0;
ucDigDot5=1; //顯示第5位的小數點
ucDigDot4=0;
ucDigDot3=0;
ucDigDot2=0;
ucDigDot1=0;
EA=1; //開總中斷
ET0=1; //允許定時中斷
TR0=1; //啟動定時中斷
}
總結陳詞：
有的朋友會質疑，很多教科書上說，定時中斷函數里面的內容應該越少越好，你把動態驅動數碼管的函數放在中斷里面，難道不會影響其它任務的執行嗎?我的回答是，大部分的小項目都不會影響，只有少數實時性要求非常高的項目會影響，而對于這類項目，我的做法是從一開始設計硬件電路板的時候，就應該放棄用動態掃描數碼管的方案，而是應該選數碼管專用驅動芯片來實現靜態驅動。因為動態掃描數碼管本來就不適合應用在實時性非常高的項目。
前面這兩節都講了數碼管的驅動程序，要在此基礎上，做一些項目中經常遇到的界面應用，我們該怎么寫程序?欲知詳情，請聽下回分解-----數碼管通過切換窗口來設置參數。
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