三位数码管单片机是如何工作的

A. C51单片机数码管动态显示工作原理是什么

数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。
��① 静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。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，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8＝40根I/O端口来驱动，要知道一个89S51单片盯脊机罩稿可用的I/O端口才32个呢：），实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。
��② 动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"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，但究竟是那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，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会凯闷渗亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。

B. 生活中我们经常遇到单片机的例子，请你选其中的一样，描述其工作原理

【例子】：火灾报警器。

【原理】：报警器通过内部智能处理器感应离散光源、微小的烟粒和气雾来检测，一旦检测到烟雾，立刻通过一个内置的专用IC驱动电路和一个外部压电式换能器输出报警声，使人们及早得知火情，将火灾扑灭在萌芽状态。其采用低功耗 CMOS 微处理器就属于单片机。

【硬件组成】：电源、烟雾感应器、CMOS 微处理器（单片机）、烟雾报警器、蜂鸣器等。两总线制方式挂接EI系列剩余电流式电气火灾监控探测器，接收并显示火灾报警信号和剩余电流监测信息，发出声、光报警信号。

(2)三位数码管单片机是如何工作的扩展阅读：

单片机的相关应用特点：

1、单片机拥有强大的控制功能，同时运行电压比较低；

2、单片机拥有简易携带等优势， 同时性价比较高。单片机主要应用于下面几种领域当中，分别是：自动化办公、机电一体化、尖端武器和国防军事领域、 航空航天领域、汽车电子设备、医用设备领域、商业营销设备、计算机通讯、家电领域、日常生活和实时控制领域等。

3、拥有良好的集成度， 单片机自身体积较小，拥有强大的控制功能，同时运行电压比较低。

C. 什么是数码管的消影单片机是如何做的

这是数码管动态扫描显示方式造成的：当你在数码管上循环显示1，2时，（过程是在所有位的数码管上送出1的段码，然后只给第一位使能，就会在第一位上显示1，以此类推）因为人有视觉暂留，当显示完1后，再显示2，如果间隔时间过短，那就会感觉1、2两个数字是叠加在一起显示的：如果你在两位数码管上显示，那就会两位同时显示出叠加字--重影了。
那就要消影：单片机要做的是，当第一位显示完1后，给出信号，关闭数码管，然后再第二位显示2，就不会重影了。

D. 如何设计一个自行车速度表

现在，很多人都把骑自行车作为一项锻炼身体的运动项目，如果在自行车上加装一个里程速度表，就可以知道自己骑车的速度和行程，从而很好地控制运动量。本文介绍一种用单片机制作的自行车里程速度表，里程和速度显示可进行切换，采用三位数码管显示；最大可显示里程为99.9km，显示最高速度可为99.9km/h。该里程速度表也可以用在电动自行车和速度不超过100km/h的摩托车上。

一、电路原理

电路如图1所示，由检测传感器、单片机电路和数码显示电路等组成。

检测传感器由永久磁铁和开关型霍尔集成电路UGN3020.组成。UGN3020由霍尔元件、放大器、整形电路及集电极开路输出电路等组成，其功能是把磁信号转换成电信号，图2a是其内部框图。霍尔元件H为磁敏元件，当垂直于霍尔元件的磁场强度随之变化时，其两端的电压就会发生变化，经放大和整形后，即可在③脚输出脉冲电信号。其工作特性如图2b所示。由于有一定的磁滞效应，可保证开关无抖动。B叩为工作点“开”的磁场强度,Brp为释放点“关”的磁场强度。永久磁铁固定在车轮的辐条上，UGN3020固定在车轮的叉架上。检测传感器的工作原理如下：车轮每转一周，磁铁经过UGN3020一次，其③脚就输出一个脉冲信号。UGN3020输出的脉冲信号作为单片机AT89C2051的外中断信号，从P3.2口输人。单片机测量脉冲信号的个数和脉冲周期。根据脉冲信号的个数计算出里程，根据脉冲信号的周期计算出速度并送数码管显示。S1用来进行里程和速度显示的切换，在初始状态下显示的是速度。

数码管DS1--DS3,VT1-VT3.R4-R13等组成显示电路，使用共阳数码管。P3.3-P3.5为数码管的动态扫描位驱动。PLO-P1.6作数码段码输出。

二、程序设计

程序用C语言编写，由主程序、外中断0服务程序,TO中断服务程序、延时子程序等模块组成。主程序主要完成程序初始化和键盘处理，外部中断朋及务程序由测量、计算、读数等部分组成，TO中断服务程序由计时、动态扫描显示、自行车停车判断等部分组成。

从P3.2口输人的脉冲信号作为外中断0的中断请求信号，采用沿触发方式。在测量速度时，由于车轮转动脉冲信号的频率很低，不适宜使用计数的方式进行测量，所以采用测脉冲周期的方法进行测量，用脉冲信号系统来控制计时信号，通过计时数计算出脉冲周期，用车轮的周长除以周期便可得到自行车的行驶速度。在测量里程时，用脉冲信号个数乘以车轮的周长便可获得行驶里程。需要说明的是：脉冲信号周期和个数是同时测量的，要做的只是用按钮开关S1切换显示。

本文的程序是针对车轮直径为26英寸的自行车编写的对于其他规格的自行车，只要改写程序spm=14904（常量1）In和spm=207（常量2）xc即可。为了避免使用浮点数，远算结果长度是以百米为单位的，数据读出时在第三位数加小数点就换算成千米了。为方便读者制作，现列出各种规格的轮径和轮周长、程序常量的对应值见附表，供参考。

定时器TO的中断定时时间为5ms，每中断一次计时变量n加1，因此n的单位为5ms。例如：自行车车轮转一周对应的n值为100，则对应的时间为0.5s，由此可得自行车的速度为14.9km/li。如果n的值达到1000，即5秒钟仍没有发生外部中断，即表示自行车没有前进，n也被清零，速度显示为0。读数采用三位显示，TO中断一次显示一位数，中断3次就可以刷新一次数据，即巧ms刷新一次数据。

三、安装与调试

传感器的安装与调试是一个关键。将它安装在前轮的位置，把一块小永久磁铁固定在车轮的辐条上，UGN3020作防潮密封后固定在前叉上，使得车轮转动时磁铁从它的前面经过，并使两者相遇时间隔尽量小。安装时，要使磁铁的S极面向UGN3020的正面。判定磁铁极性方法是：把磁铁的两个极分别靠近UGN3020的正面，当其③脚电平由高变低时即为正确的安装位置。传感器安装完成后，转动车轮，UGN3020的③脚应有脉冲信号输出，否则说明两者的间隔偏大，应缩小距离，直至转动时③脚有脉冲信号输出为止。一般间隔为5mm左右，如果向隔小于5mm仍无脉冲信号输出，说明磁铁的磁场强度偏小，应予以更换。

调试结束后，把里程速度表安装在车把手上，打开电源，骑动自行车，这时数码管显示的是速度，如果要显示里程，只要按一下S1，如果要回到显示速度，再按一下SI即可

E. 单片机原理图

VCC接供电电源的正级，gnd接供电电源的负极。DU,WE是给单片机发出来的控制信号取的名字这里WE应该指的是位，WE1，WE2，WE3，分别控制3位数码管的一位（图上的CS1，CS2，CS3）。DU应该指的的段，下面的8个控制信号分别控制8段数码管的8个LED灯（数码管的显示就是靠控制那7根条状的LED灯和圆点LED灯的亮灭，不懂的话自己去找找数码管的工作原理）。这些控制信号无非就是发送高低电平来控制数码管的亮灭。

F. 单片机与数码管

首先是4.7K上拉电阻

单片机的P0端口和其它三个端口不一样，内部没有集成上拉电阻，所以需要外部连接

再有就是1K电阻

这个是起到限流作用，作用于数码管，因为数码管的abcdefg各引脚是直接与单片机相连，单片机的端口刚好是0有效，即低电位0V，这样流过数码管的电流就靠三极管限流，这种接法的三极管工作在放大状态，输出的电流是根据基极加载的电压发生变化的，工作不稳定

你图中的接法不好，容易烧数码管

解决办法是，4.7K电阻不变，P0端口直接与三极管基极（b）相连，三极管的集电极（c）与Vcc之间接上1K电阻进行限流，三极管的射极（e）与数码管连接

这样就避免三极管击穿时，烧坏数码管，此种接法的三极管工作在开关状态，工作更稳定