单片机学习笔记---动态数码管显示

上一节我们得出一个结论，多位一体的数码管不可能在同一时刻显示多个不同数字，即使有多位选中的话，那显示的数字也会是相同的。这是由于他们共用引脚导致的这个现象。当然这也是为了节省引脚的连接方式，方便操作。

那这样的连接方式怎样才能让数码管同时显示不同数字呢？

这就是我们要实现的第二功能：动态数码管显示。就是利用人眼视觉暂留和数码管显示的余晖这个原理来实现的。比如我们先让数码管的第一位显示“1”，然后很快地让第二位显示“2”，很快地让第三位显示“3”......然后不断地让它扫描，就是很快地扫描的“1”“2”“3”“1”“2”“3”“1”“2”“3”......这样就可以同时显示123了。

这一节我们就来看看动态数码管显示的代码怎么写

新创建工程，把上一节的代码复制过来

多复制几段这个

改成

然后再加个1ms延时函数

复制过来改造成这样：

然后每次显示后就延时个200ms

编译无错误后看一下效果

这时我们看到动态数码管的第一第二第三位分别显示1 2 3，而且一直在来回扫描闪烁，并且看起来还不能同时显示1 2 3。

这还不是我们想实现的效果

怎么才能让这些数字看起来是静止的1 2 3？

我们需要把延时的时间改短一点，改成20ms看看效果

这样我们基本能看到1 2 3三个数字同时显示了，但是还是肉眼可见地在闪烁，再把延时时间缩短成10ms

这样看起来效果好多了，把延时时间所得越短，效果就越好，肉眼就越看不出数字在闪烁，就好像1 2 3三个数字是静态同时显示的一样。这勉强是我们想要达到的效果，但还不是最佳效果。

如果我们把延时代码先注释掉会出现什么情况呢？

这时候我们发现显示数字的位置是错乱的，3显示在了第一位数码管，2显示在了第四位数码管上。

这就是为什么我们前面不是直接让它显示三个数字，还要加个Delay慢慢来看，就是因为这个原因。

这种现象是数码管常见的问题，叫做数码管的消影（它在其他位数码管上显示的影子），为什么会出现影子呢？

首先数码管显示会有一个位选和段选。它就是位选-段选-位选-段选-位选-段选等等如此循环，但是因为单片机的速度很快，就在前一个位选段选到下一个位选和段选中间，上一位的数据就会篡到下一个数据里面去，因为他们是挨在一起的，当选中下一位的时候，上一位的数据自然就会过来，因为下一位的数据还没有到。所以就会出现显示数字篡位的问题

如果避免这个问题呢？

我们可以在下一个位选之前先把上一个段选清零。

可以在子函数中的段选结束后，加一个Delay 1ms，让它稳定地显示，因为如果立马清零的话，数码管就比较暗。然后加上P0=0x00;

这里的Delay还是保持注释状态

这是编译看看效果：

这次的效果非常完美，没有出现篡位的现象，没有肉眼可见地闪烁。是完美地静止状态的三个数字同时显示。

完整的代码如下：

#include 

//定义数组
unsigned char NixieTable[10]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};

void Delay(unsigned int xms)		
{
	unsigned char i, j;
	while(xms--)
	{
		i = 2;
		j = 239;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
	}
}

void Nixie(unsigned char location, Number)
{
	//位选
	switch(location)
	{
		case 1:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=1;break;
		case 2:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=0;break;
		case 3:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=1;break;
		case 4:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=0;break;
		case 5:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=1;break;
		case 6:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=0;break;
		case 7:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=1;break;
		case 8:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=0;break;
	}
	//段选
	P0=NixieTable[Number];
	Delay(1);//延时1ms
	P0=0x00;//清零
}

void main()
{
	while(1)
	{
		Nixie(1,1);
		//Delay(10);
		Nixie(2,2);
		//Delay(10);
		Nixie(3,3);
		//Delay(10);
	}
}

以上就是这节想要实现的动态数码管显示的效果。

接下来总结一下额外的知识：

数码管驱动方式：

1. 单片机直接扫描：硬件设备简单，但会耗费大量的单片机CPU时间。（也就是本节讲的这种方式）

另外以下两种模块也是通过单片机直接扫描的方式实现的。它是通过三根数据线和两根电源线就可以控制8个数码管，但是它也需要单片机扫描。

1. 专用驱动芯片（推荐）：内部自带显存、扫描电路，单片机只需告诉它显示什么即可

第二种方式就是只需要两根通讯线（通讯协议之后会学），只需要按照这个协议告诉它显示什么，它就自己不断地扫描数码管，而且不会出现闪烁。上图中的芯片是TM1640，只需要两根线就可以控制16位数码管显示任意数字。