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51单片机:数码管和矩阵按键_51单片机矩阵按键控制数码管

作者：Monodyee | 2024-04-12 02:35:52

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51单片机矩阵按键控制数码管

目录

一:动态数码管模块

1:介绍

 2:共阴极和共阳极

A:共阴极

B:共阳极

C:转化表

 3:74HC138译码器

4:74HC138译码器控制动态数码管(位选)

5:数码管显示完整代码

6:74HC573锁存器

A:基本点

B:原理图介绍

c:74HC573控制数码管代码

二:矩阵按键模块

1:介绍

2:原理图

 3:矩阵按键代码

一:动态数码管模块

1:介绍

        LED数码管：数码管是一种简单、廉价的显示器，是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件;

        我们的51单片机的1个数码管就相当于由8个发光二极管封装在一起, 所以我们只需要控制8个发光二极管封就可以实现数码管的显示,这款单片机是共阴极连接

        数码管扫描（输出扫描）     原理：显示第1位→显示第2位→显示第3位→……，然后快速循环这个过程，最终实现所有数码管同时显示的效果,节省I/O口

 2:共阴极和共阳极

我们这款单片机是共阴极所以我们主要介绍共阳极连接

A:共阴极

1.LED共阴极是指LED灯中的二极管的阴极有一个共同的接点，并且该接点连接在GND端，即处于低电平状态。      我们只需要给它一个高电频(1)就可以点亮他

 从高位到低位读取

eg:让第一个数码管显示0

数码管段码表对应的0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};

B:共阳极

        LED共阳极是指LED灯中的二极管的阳极有一个共同的接点，并且该接点连接在VCC端，即处于高电平状态。  我们只需要给它一个低电频(0)就可以点亮他

 

    数码管段码表对应的0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

  1. unsigned char LED7Code[] = {0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82,
  2. 						0xf8, 0x80, 0x90};

C:转化表

 3:74HC138译码器

        概述 D74HC138D 是一种三通道输入、八通道输出译码器,主要应用于消费类电子产品

        3个io口控制8位,因为单片机上面的资源有限

 

 

 通过A0~A2数据的输入来控制Y0~Y7数据的输出;实现 3个io口控制8位,(位选)

4:74HC138译码器控制动态数码管(位选)

 eg:点亮LED8

        EDL1对应的是Y7的输出端口,所以只需要控制A,B,C输出Y7即可

        从高位到低位读和写;   (只需要将二进制转化位10进制的7即可)

P2_4=1;P2_3=1;P2_2=1;//二进制111转化十机制为:7,输出Y7;当用户选择1时点亮LED8

5:数码管显示完整代码

  1. #include <REGX52.H>
  2. unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};
  3. //延时函数的声明
  4. void Delay(unsigned int xms);
  5. /**
  6.   * @brief  数码管的选择和读取
  7.   * @param  Location:选择那一个数码管; Number:选择显示那个数字(0~9)
  8.   * @retval 无
  9.   */
  10. void Nixie(unsigned char Location,Number)
  11. {
  12.     switch (Location)  
  13.     {
  14.         case 1:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=1;break;//二进制111转化十机制为:7,当用户选择1时点亮LED8
  15.         case 2:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=0;break;//二进制110转化十机制为:6,当用户选择2时点亮LED7
  16.         case 3:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=1;break;//二进制101转化十机制为:5,当用户选择3时点亮LED6
  17.         case 4:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=0;break;//二进制100转化十机制为:4,当用户选择4时点亮LED5
  18.         case 5:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=1;break;//二进制11(高位补零)转化十机制为:3,当用户选择5时点亮LED4
  19.         case 6:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=0;break;//二进制10(高位补零)转化十机制为:2,当用户选择6时点亮LED3
  20.         case 7:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=1;break;//二进制1(高位补零)转化十机制为:1,当用户选择7时点亮LED2
  21.         case 8:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=0;break;//二进制0(高位补零)转化十机制为:0,当用户选择3时点亮LED1 
  22.     }  
  23.     P0=NixieTable[Number];	//段码输出
  24.     Delay(1);				//显示一段时间
  25. 	P0=0x00;				//段码清0，消影  
  26. }
  27.  
  28.  
  29. void Delay(unsigned int xms)
  30. {
  31. 	unsigned char i, j;
  32. 	while(xms--)
  33. 	{
  34. 		i = 2;
  35. 		j = 239;
  36. 		do
  37. 		{
  38. 			while (--j);
  39. 		} while (--i);
  40. 	}
  41. }
  42. void main()
  43. {
  44. 	while(1)
  45. 	{
  46. 		Nixie(1,1);		//在数码管的第1位置显示1
  47. 		Delay(20);
  48. 		Nixie(2,2);		//在数码管的第2位置显示2
  49. 		Delay(20);
  50. 		Nixie(3,3);		//在数码管的第3位置显示3
  51. 		Delay(20);
  52. 	}
  53. }
  54.

6:74HC573锁存器

A:基本点

        74HC573是拥有八路输出的透明锁存器，输出为三态门，是一种高性能硅栅CMOS器件。如图，OE为三态允许控制端(低电平有效)，通常叫做输出使能端。1D--8D为数据输入端;1Q--8Q为数据输出端:LE为锁存允许端，或锁存控制端。图为74HC573的真值表，真值表中字母代码含义如下:H-高电平，L一低电平;X一任意电平，Z一高阻态，也就是既不是高电平也不是低电平，而它的电平状态由与相连的其他电气状态决定，Q0一上次的电平状态。

 A:OE为片选段，低电平有效当,其为低电平时锁存器正常OE为低电平时，LE控制锁存器的状态

B:LE=1 时 输入D=输出的Q

C:LE=0 时  输出的nochange,与所上一次相同

D:  段选锁存:控制该数码管显示的内容             位选锁存:控制那一路数码管显示。

B:原理图介绍

 公阴极数码管段选:

unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};

 公阴极数码管位选:

        共阴数码管的每一位（WEI1，WEI2，WEI3…）都是公共的阴极，只有输入低电平的时候才会被点亮，所以位选的时候被选中的位必须是低电平。

eg:选择WE1 为:PO=0xfe  (从高位到低位开始写)

  1. unsigned char  table[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};					
  2. //位选的8个数码管

c:74HC573控制数码管代码

  1. #include <REGX52.H>
  2. sbit dula=P2^6;	//段选:选择输出的内容
  3. sbit wela=P2^7;	//位选:选择输出数码管的位置
  4. //段选:0~9
  5. unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};
  6. //位选:1~8个数码管
  7. unsigned char  table[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};					
  8. //延时子函数
  9. void Delay(unsigned int xms)  
  10. {
  11. 	unsigned char i, j;
  12. 	while(xms--)
  13. 	{
  14. 		i = 2;
  15. 		j = 239;
  16. 		do
  17. 		{
  18. 			while (--j);
  19. 		} while (--i);
  20. 	}
  21. }
  22.  
  23. //74HC573芯片控制的数码管
  24. //Location:位选选择哪一个数码管;Number段选:选择输出的内容
  25. void Nixie(unsigned char Location,Number)
  26. {   
  27.     
  28.     switch (Location)  
  29.     {
  30.         case 1:P0=table[Location-1];wela=1;wela=0;break;
  31.         case 2:P0=table[Location-1];wela=1;wela=0;break;
  32.         case 3:P0=table[Location-1];wela=1;wela=0;break;
  33.         case 4:P0=table[Location-1];wela=1;wela=0;break;
  34.         case 5:P0=table[Location-1];wela=1;wela=0;break;
  35.         case 6:P0=table[Location-1];wela=1;wela=0;break;
  36.         case 7:P0=table[Location-1];wela=1;wela=0;break;
  37.         case 8:P0=table[Location-1];wela=1;wela=0;break; 
  38.     }
  39.     P0=NixieTable[Number];	
  40.     dula=1;
  41.     dula=0;
  42.     Delay(1);				
  43. 	P0=0x00;				 
  44.       
  45. }
  46. void main(){
  47.     while(1){
  48.         Nixie(1,1);
  49.         Nixie(2,2);
  50.         Nixie(3,3);
  51.        
  52.        
  53.     }
  54. }

二:矩阵按键模块

1:介绍

        矩阵键盘扫描（输入扫描）     原理：读取第1行(列)→读取第2行(列) →读取第3行(列) → ……，然后快速循环这个过程，最终实现所有按键同时检测的效果,节省I/O口

2:原理图

 按下为0;我们使用列扫描,

eg:按下1,5,9,13

1:使他P1端口全部为1

2:1,5,9,13为一列,他们的共同端口为P1^3,显示共同端口为P1^3为0;

3:依次使P1_7,  P1_6,  P1_5, P1_4为0,

 3:矩阵按键代码

  1. #include <REGX52.H>
  2.  
  3.  
  4. //声明
  5. void Delay(unsigned int xms)
  6. /**
  7.   * @brief  矩阵键盘读取按键键码
  8.   * @param  无
  9.   * @retval KeyNumber 按下按键的键码值
  10. 			如果按键按下不放，程序会停留在此函数，松手的一瞬间，返回按键键码，没有按键按下时，返回0
  11.   */
  12. unsigned char MatrixKey()
  13. {
  14. 	unsigned char KeyNumber=0;
  15. 	
  16. 	P1=0xFF;
  17. 	P1_3=0;
  18. 	if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=1;}
  19. 	if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=5;}
  20. 	if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=9;}
  21. 	if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=13;}
  22. 	
  23. 	P1=0xFF;
  24. 	P1_2=0;
  25. 	if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=2;}
  26. 	if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=6;}
  27. 	if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=10;}
  28. 	if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=14;}
  29. 	
  30. 	P1=0xFF;
  31. 	P1_1=0;
  32. 	if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=3;}
  33. 	if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=7;}
  34. 	if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=11;}
  35. 	if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=15;}
  36. 	
  37. 	P1=0xFF;
  38. 	P1_0=0;
  39. 	if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=4;}
  40. 	if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=8;}
  41. 	if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=12;}
  42. 	if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=16;}
  43. 	
  44. 	return KeyNumber;
  45. }
  46. void Delay(unsigned int xms)
  47. {
  48. 	unsigned char i, j;
  49. 	while(xms--)
  50. 	{
  51. 		i = 2;
  52. 		j = 239;
  53. 		do
  54. 		{
  55. 			while (--j);
  56. 		} while (--i);
  57. 	}
  58. }

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