数码管显示数字的方法主要涉及数字编码、驱动电路和控制信号三个方面。以下是具体的编程步骤和示例代码:
1. 数字编码
数码管可以显示数字0到9,每个数字对应一个特定的编码。常见的数字编码方式有BCD码(二进制编码十进制)、八进制码和十进制码等。
示例代码(使用Python和RPi.GPIO库显示数字5):
```python
import RPi.GPIO as GPIO
import time
设置GPIO模式为BCM
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
设置数码管的各个引脚
segments = (2, 3, 4, 17, 27, 22, 10)
数字编码
number5 = (0, 1, 1, 0, 0, 1, 1)
def display_number(number):
for i in range(7):
GPIO.output(segments[i], number[i])
不断循环显示数字5
while True:
display_number(number5)
time.sleep(1)
display_number((0, 0, 0, 0, 0, 0, 0))
time.sleep(1)
清理GPIO设置
GPIO.cleanup()
```
2. 驱动电路
数码管可以通过静态驱动或动态驱动来显示数字。
静态驱动
静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动。优点是编程简单,显示亮度高,缺点是占用I/O端口多。
动态驱动
动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划的同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路,位选通由各自独立的I/O线控制。当单片机输出字形码时,所有数码管都接收到相同的字形码,但究竟是哪个数码管会显示出字形,取决于单片机对位选通COM端电路的控制。
3. 控制信号
除了数字和字符编码外,还需要通过控制信号来控制数码管的亮灭和显示模式。常见的控制信号包括使能信号、位选信号和段选信号等。
示例代码(使用74HC573锁存器控制数码管的位选和段选):
```c
include
sbit WE = P2 ^ 7; // 位选信号的锁存器控制
sbit DU = P2 ^ 6; // 段选信号的锁存器控制
define uchar unsigned char
uchar num;
void display_number(uchar num) {
P2 = 0x00;
P2 = num;
WE = 1;
WE = 0;
}
void main() {
while (1) {
display_number(0x5B); // 显示数字5
delay(1000);
display_number(0xDB); // 显示数字2(带小数点)
delay(1000);
}
}
```
4. 使用库函数
有些库函数可以简化数码管的显示过程,例如使用TM1637模块显示数字。
示例代码(使用TM1637模块显示数字):
```python
import time
from micro_blue.gpiozero_lib.tm1637 import TM1637
创建TM1637对象
tm = TM1637(21, 20)
显示数字
tm.number(1234)
time.sleep(1)
tm.number(5678)
time.sleep(1)
tm.number(-900)
```
总结
通过选择合适的数字编码方式、驱动电路和控制信号,可以实现数码管上显示各种数字和字符。根据具体应用需求选择合适的方法,可以提高编程效率和显示效果。