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【经验分享】STM32实例-数码管显示实验

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STMCU小助手 发布时间:2022-7-1 12:13
通过STM32F1 芯片的IO 口控制板载的一个共阳数码管显示。

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。

微信图片_20220701121228.jpg

    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。
微信图片_20220701121223.jpg

微信图片_20220701121220.jpg

    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


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
  4. * 函数功能: 数码管初始化
  5. * 输入: 无
  6. * 输出: 无
  7. **************************************************************/
  8. void SMG_Init()
  9. {
  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);
  14. /* 配置GPIO 的模式和IO 口*/
  15. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=SMG_PIN; //选择你要设置的IO 口
  16. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
  17. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
  18. GPIO_Init(SMG_PORT,&GPIO_InitStructure); /* 初始化GPIO */
  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"
  4. /* 数码管时钟端口、引脚定义*/
  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_
  8. 5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7)
  9. #define SMG_PORT_RCC RCC_APB2Periph_GPIOC
  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
  3. * 函数功能: 主函数
  4. * 输入: 无
  5. * 输出: 无
  6. ************************************************************/
  7. int main()
  8. {
  9.   u8 i=0;
  10.   SysTick_Init(72);
  11.   LED_Init();
  12.   SMG_Init();
  13.   while(1)
  14.   {
  15.     for(i=0;i<16;i++)
  16.     {
  17.       GPIO_Write(SMG_PORT,(u16)(~smgduan[i]));
  18.       delay_ms(1000);
  19.     }
  20.   }
  21. }
复制代码

    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
  2. u8 smgduan[16]={0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07,0x7F, 0x6F, 0x77, 0x7C, 0x39, 0x5E, 0x79, 0x71};
复制代码


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