通过STM32F1 芯片的IO 口控制板载的一个共阳数码管显示。

1 [- E, g$ n  w0 ]# E! D' ~

数码管介绍

    数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。数码管也称LED数码管，不同行业人士对数码管的称呼不一样，其实都是同样的产品。数码管按段数可分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元，也就是多一个小数点（DP），这个小数点可以更精确的表示数码管想要显示的内容；按能显示多少个（8）可分为1 位、2 位、3 位、4 位、5 位、6 位、7 位等数码管。按发光二极管单元连接方式可分为共阳极数码管和共阴极数码管。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。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管，共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND 上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。

    了解LED 数码管的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。LED 数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。下面将介绍常用LED 数码管内部引脚图，如下图所示。

+ N% ]: M/ _" K5 Z$ i1 i2 s1 K

    如果开发板上使用的是一个共阳数码管，即8 个LED 的阳极全部并联一起引出，阴极分别引出如A、B...DP。如果要让共阳极数码管显示数字0，即对应的段ABCDEF 要点亮即给它低电平，其他的段熄灭即给它高电平

硬件设计

    通常数码管模块电路如下图所示。

    相同网络标号表示它们是连接在一起的，因此数码管的8 个段选口（A-DP）是连接在STM32 的PC0-7 管脚上，这个和LED 模块电路是共用PC0-7 引脚的，因此控制数码管时也会控制LED，控制LED 也会控制数码管。由于开发板上使用的数码管是共阳，所以要点亮对应的数码管段，需要让PC 引脚输出一个低电平。

    本章我们所要实现的功能是让数码管间隔1 秒显示0-F。

软件设计

• 数码管初始化函数
  
  
  9 [/ s: {! q# w+ W( r& ?) N

在工程中新建smg.c 文件，里面代码如下：

1. #include "smg.h"
   
2. /*************************************************************
   
3. * 函数名: SMG_Init
   + Z) p+ E  q4 G- Z9 E
4. * 函数功能: 数码管初始化
   # n9 L7 d, v  \+ J" V
5. * 输入: 无
   
6. * 输出: 无
   , x0 Q, ^+ G% h
7. **************************************************************/
   , I  z4 q% D% H0 U* |! v
8. void SMG_Init()
   
9. {
   * X& j' d2 t# r
10. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //声明一个结构体变量，用
    
11. 来初始化GPIO
    
12. /* 开启GPIO 时钟*/
    
13. RCC_APB2PeriphClockCmd(SMG_PORT_RCC,ENABLE);
    % J  D3 ]+ x) P* M8 n& \; X
14. /* 配置GPIO 的模式和IO 口*/
    8 Q: }4 u# K; I& c; y% v
15. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=SMG_PIN; //选择你要设置的IO 口
    6 t. x1 X( s! W0 x" v
16. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
    8 J6 d  k0 }  B1 v( v
17. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    
18. GPIO_Init(SMG_PORT,&GPIO_InitStructure); /* 初始化GPIO */
    # \3 ]- K: y+ f( L
19. }

复制代码

    SMG_Init()函数用来初始化蜂鸣器的端口及时钟，同样的在函数内我们看到有几个参数不是库函数内的，这种情况一般是我们自己定义的宏，通常放在对应的头文件内，我们打开smg.h，可以看到如下代码：

1. #ifndef _smg_H
   
2. #define _smg_H
   
3. #include "system.h"
   / L6 _2 O9 M0 J# C/ J7 l+ M( e
4. /* 数码管时钟端口、引脚定义*/
   , {& P& l4 P4 ^/ Z. g
5. #define SMG_PORT GPIOC
   
6. #define SMG_PIN
   
7. (GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_
   % x# F: `, I  r' b% F& J9 j; u
8. 5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7)
   
9. #define SMG_PORT_RCC RCC_APB2Periph_GPIOC
   " m' B+ a" O* H8 a$ A
10. void SMG_Init(void);//数码管初始化
    
11. #endif

复制代码

    里面就将数码管的GPIO 端口及管脚进行了宏定义，这样做是方便大家移植程序，只需要对这个宏修改就能实现数码管的初始化修改。

主函数

    我们打开工程中main.c 文件，里面代码如下：

1. /************************************************************
   
2. * 函数名: main
   1 `: k5 L9 M& D8 |. y
3. * 函数功能: 主函数
   
4. * 输入: 无
   : G8 Q3 x- ~4 I! P+ d" l
5. * 输出: 无
   
6. ************************************************************/
   ( N* [0 B, Y1 h1 ^  ?. v
7. int main()
   + X: p% c: P% c$ F
8. {
   
9.   u8 i=0;
   
10.   SysTick_Init(72);
    ! G- N; S- m" N: [8 X) Q
11.   LED_Init();
    
12.   SMG_Init();
    ) _9 q( t$ ^+ L
13.   while(1)
    
14.   {
    
15.     for(i=0;i<16;i++)
    
16.     {
    / G( z. v3 r# r" j7 C$ h
17.       GPIO_Write(SMG_PORT,(u16)(~smgduan[i]));
    ( D8 d0 l# R  L$ M; X
18.       delay_ms(1000);
    + v! u1 S: W& |4 w) Q4 ^! t
19.     }
    
20.   }
    / B+ Y$ [# I1 a1 D) S
21. }

复制代码

; |; S* q3 ?' M4 X( _! X: z$ @+ j2 M

    主函数实现的功能比较简单，首先将使用到的外设硬件进行初始化，然后进入while 循环，通过GPIO_Write 库函数将数码管段码数据发送到数码管段选口，我们将0-F 的段码数据存储在smgduan 数组内，这是共阴数码管的段码数据，而我们使用的数码管是共阳，只需要将此数据取反即可。smgduan 数组如下：

1. //0~F
   + P2 K% H( I/ }2 q1 c2 I; m  b) s
2. u8 smgduan[16]={0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07,0x7F, 0x6F, 0x77, 0x7C, 0x39, 0x5E, 0x79, 0x71};

复制代码

% V$ U8 q4 i1 c