机电传动控制 实验6数码管显示实验.docxVIP

实验六 数码管显示实验 实验目的 掌握串行移位寄存器工作原理； 理解串行时序； 掌握4位数码管显示数字的方法原理。 实验内容 在实验5的基础之上新建74HC595.c、74HC595.h、Displays.c、Displays.h实现串行移位寄存器驱动数码管显示数字的功能。 预备知识 串行移位数据寄存器相关概念； 共阳极数码管显示原理； 实验设备及工具 硬件：PC机、STM32开发板、JLINK_V8仿真器； 软件：KEIL MDK4.12、JLINK_V8驱动。 实验原理及说明 74HC595简介： 74HC595是硅结构的CMOS器件， 兼容低电压TTL电路，简单来说74HC595是一个8位串行数据转并行数据的一种元器件。 QA--QH: 八位 并行输出端，可以直接控制数码管的8个段。 74hc595外形图 QH:? 级联输出端。将它接下一个595的SI端。 SI:? 串行数据输入端。 74595的控制端说明： /SCLR(10脚): 低电平时将移位寄存器的数据清零。通常我将它接Vcc。 SCK(11脚)：上升沿时数据寄存器的数据移位。QA--QB--QC--...--QH;下降沿移位寄存器数据不变。(脉冲宽度：5V时，大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级)； RCK(12脚)：上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器，下降沿时存储寄存器数据不变。通常我将RCK置为低点平，当移位结束后，在RCK端产生一个正脉冲(5V时，大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级)，更新显示数据。 /G(13脚): 高电平时禁止输出(高阻态)。如果单片机的引脚不紧张，用一个引脚控制它，可以方便地产生闪烁和熄灭效果。比通过数据端移位控制要省时省力。 注意： 74164和74595功能相仿，都是8位串行输入转并行输出移位寄存器。74164的驱动电流(25mA)比74595(35mA)的要小,14脚封装，体积也小一些。 74595的主要优点是具有数据存储寄存器，在移位的过程中，输出端的数据可以保持不变。这在串行速度慢的场合很有用处，数码管没有闪烁感。 595是串入并出带有锁存功能移位寄存器，它的使用方法很简单，在正常使用时SCLR为高电平， G为低电平。从SER每输入一位数据，串行输595是串入并出带有锁存功能移位寄存器，它的使用方法很简单，如下面的真值表，在正常使用时SCLR为高电平， G为低电平。从SER每输入一位数据，串行输入时钟SCK上升沿有效一次，直到八位数据输入完毕，输出时钟上升沿有效一次，此时，输入的数据就被送到了输出端。入时钟SCK上升沿有效一次，直到八位数据输入完毕，输出时钟上升沿有效一次，此时，输入的数据就被送到了输出端。详细信息请参考74HC595数据手册。 共阳极数码管简介 共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管，共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。 我们配套的STM32开发板板载4个0.36寸共阳极数码管，其原理图如下所示： ，其中3、8脚为COM公共端需要接入+5V电源，我们只要将对应的IO拉低对应的二极管就会亮起。 硬件设计 板载4位共阳极数码管驱动电路如下： 实验步骤 拷贝“实验5串口通信实验”工程文件并保存在..\STM32工程文件目录下并命名为“实验6数码管显示实验”，并修改对应的KEIL工程文件名称(实际步骤参考上节实验)； 新建74HC595.c、74HC595.h、Displays.c、Displays.h，并保存在“实验6数码管显示实验”..\bsp目录下。 修改工程文件名称并打开工程文件 添加源文件到工程(相关操作参照实验1建立工程模板) 添加“74HC595.h”和”Displays.h”到“includes.h“文件 修改74HC595.c #includeincludes.h void Init_74HC595(void) { RCC-APB2ENR |=16;//使能PORTE时钟 /*初始化引脚控制位*/ GPIOE-CRL =0xF0F00FFF;//PE3 PE4 PE6 /*将对应的控制引脚配置为推挽输出模式*/ GPIOE-CRL |=0//PE3 PE4 PE6 } 从上面的一段代码前面的实验中我们已经讲了很多，在此我们不再赘述。 void Update_74HC595(void) { Update_L; delay_us(50); Update_H; delay_us(50); } Update_74HC595主要完成更新595输出的功能，根据数据手册的说明，我们需要使更新数据引