一个单片机七段数码管显示设计文档

ID:1128134 · 发表于 2024-7-4 15:16

这是我学习过程中设计的一个七段数码管的显示。完成了用一个七段数码管，在数码管上顺序显示0~F，显示间隔1s

请解决如下问题：
1.使用一个七段数码管，在数码管上顺序显示0～F，显示间隔1s。
2.使用 8个七段数码管，完成一个数字钟，显示效果：23 -59 -59。要求计时准确，显示清晰，稳定，同时具有基本功能：①4个按键，一个模式键，一个+键，一个-键，一个清零键；②校时功能，调整小时和分钟；③清零功能。附加功能：①增加闹钟功能，闹钟到时进行声音提示；②增加倒计时功能，归零时进行声音提示；③增加使用声、光进行整点报时的功能。

目录

机械与电子信息学院通信工程系 1
一实验要求 3
1.1用一个七段数码管，在数码管上顺序显示 0~F。 3
1.2用 8个七段数码管，完成一个数字钟。 3
二实验方案 3
2-1-1 硬件准备 3
2-1-2 代码编写思路 3
2-2-1 硬件准备 3
2-2-2 代码编写思路 3
三硬件电路实现 4
四测试方法及结果 5
六心得体会 5
6-1 遇到的困难及解决方法 5
6-1-1 软件编程挑战 5
6-1-2 功能整合难题 5
6-1-3  测试与调试 5
6-2 学习与巩固 5
6-2-1软件编程技能 5
6-2-1问题解决能力 5

一实验要求
1.1用一个七段数码管，在数码管上顺序显示 0~F。
使用一个七段数码管，在数码管上顺序显示 0~F，显示间隔 1s。
1.2用 8个七段数码管，完成一个数字钟。
使用 8个七段数码管，完成一个数字钟，显示效果:23-59-59。要求计时准确，显示清晰，稳定，同时具有基本功能:①4个按键，一个模式键，一个+键，一个-键，一个清零键;②校时功能，调整小时和分钟;③清零功能。附加功能:①增加闹钟功能，闹钟到时进行声音提示;②增加倒计时功能，归零时进行声音提示;③增加使用声、光进行整点报时的功能。

二实验方案
2-1-1 硬件准备：本次实验由Proteus仿真实现。
2-1-2 代码编写思路：设置定时器中断，每隔1秒触发一次。在中断服务程序中改变显示的数值。使用七段数码管的译码函数将十六进制数转换为对应的七段显示输出。

2-2-1 硬件准备：本次实验由Proteus仿真实现。
2-2-2 代码编写思路：使用实时操作系统或裸机编程，根据优先级分配任务。实现一个定时器中断服务程序(ISR)，用于获取精确的时间。设计主循环负责更新显示和检测按键输入。编写函数将时间格式化为两位数（小时、分钟、秒），并在数码管上显示。循环遍历八个数码管，显示当前时间。
  使用按键切换显示模式（正常时间、校时、闹钟设置、倒计时等）。在校时模式下调整小时和分钟，倒计时模式下递增/递减剩余时间。用请零键在任何模式下都能重置时间为0或取消闹钟。当处于校时模式时，+键和-键用来调整小时和分钟。校时完成后，按下模式键返回正常显示模式。

四测试方法及结果
具体如视频所示，将keil编写的代码导入芯片后进行运行即可。
六心得体会
6-1 遇到的困难及解决方法
6-1-1 软件编程挑战
- 困难：在编写程序时，我发现自己对于中断服务程序的理解不够深入，导致计时不准确。
- 解决方法：我查阅了大量的资料，并在网上寻找相关教程，逐步理解了中断的工作原理和编程技巧。通过反复实验和修改，终于实现了准确的计时功能。

6-1-2 功能整合难题
- 困难：如何有效地整合校时、清零、闹钟和倒计时等功能，而不影响整体性能？
- 解决方法：我采用了分层设计的方法，将每个功能独立出来，然后通过主程序协调它们的工作。这样既保证了功能的完整性，又不会相互干扰。

6-1-3  测试与调试
- 困难：在仿真时，发现某些功能偶尔会出现异常。
- 解决方法：我记录下了所有异常情况，逐一分析原因，找到了几个关键的bug，并及时修正。

6-2 学习与巩固

6-2-1软件编程技能
- 掌握了C/C++语言在嵌入式系统中的应用。
- 学会了如何编写高效的中断服务程序和定时器中断。
- 学会了如何编写用户友好的界面代码。

6-2-1问题解决能力
- 学会了如何快速定位问题并提出解决方案。
- 学会了如何从错误中学习，不断提高自己。

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