51单片机四位数码管计时器代码有严重的重影?

ID:1100331 · 发表于 2023-11-19 11:41

遇到的问题是：

仿真结果运行异常，数码管不能正常显示。
烧录到单片机上之后，显示结果与仿真也不一致。如图：。

其实昨天写代码，仿真结果是正常的，但是有个很严重的问题：烧录到单片机之后：如果四位数码管全部显示，那么会有严重的重影，每一小段数码管几乎都在亮，我尝试调高延时，结果就是有很严重的闪烁，人眼看着很不舒服。如果只显示两位，即秒的部分，那么则不会出现上述问题，所以今天我尝试重新修改代码，但是却连仿真都不正常了，希望各位大神不吝赐教，谢谢。

单片机源程序如下:

#include "reg51.h"
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define DIGIT_O P0//设置P0位数码管数据输出端
//定义时分秒变量
uchar timer,seconds,minutes,hours;
uchar timer,seconds,minutes,hours = 0;
//共阳极数字码表
uchar code segCode[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
//定时器中断服务程序
void timer0_ISR() interrupt 1 {
TH0 = 0xee; // 设置定时初值，一次中断为5ms
TL0 = 0x00;
timer++;
if(timer==20){ //到达1s
seconds++;
if (seconds == 60) {
seconds = 0;
minutes++;
if (minutes == 60) {
minutes = 0;
hours++;
if (hours == 24) {
hours = 0;
}
}
}
}
}
void delay(uint x) //延时xms
{
uint i,j;
for(i=x;i>0;i--)
for(j=114;j>0;j--);
}
//初始化硬件
void init()
{
TMOD = 0x01; // 定时器0工作在模式1（16位定时器）
TH0 = 0xee; // 设置定时初值
TL0 = 0x00;
ET0 = 1; // 允许定时器0中断
EA = 1; // 允许总中断
TR0 = 1; // 启动定时器0
seconds=0;
minutes=0;
hours=0;
}
// 显示时间
void display_time()
{
DIGIT_O=segCode[seconds/10];
P3 = 0x01;
delay(5);
DIGIT_O=segCode[seconds%10];
P3 = 0x02;
delay(5);
DIGIT_O=segCode[minutes/10];
P3 = 0x04;
delay(5);
DIGIT_O=segCode[minutes%10];
P3 = 0x08;
delay(5);
DIGIT_O=0XFF;
}
void main()
{
init();
while(1)
{
display_time();
}
}

复制代码

经过修改后的仿真正常： {CD93B379-5209-420f-A14D-7EC65657409A}.png

但是烧录后数码管已然异常：

ID:1100331 · 发表于 2023-11-20 18:44

经过两天的努力，所有的问题终于都找出来了，再次感谢所有朋友的热心帮助，你们分享的话语让我受益匪浅，现将这次数字钟实践中遇到的所有问题罗列如下：
1.没有消隐。应当遵循消隐-段选-位选-延时的逻辑
2.位选端的正反逻辑搞错了。之前使用proteus仿真过程中，数码管位选为高电平有效，但是今天中午通过拔插位选线各种调试后，发现板子上的这块数码管是低电平有效....
3.最最最严重的问题：这块板子的P3口完全是反着来的！我是怎么发现这个问题的，详见23楼。这块板子上标的是P3.0，而实际是P3.7；标的是P3.7，实际上是P3.0....因为这个问题，我之前“以为”的P3.0-3.3一直都是输出高电平，也就是所有位选都生效....在这里痛斥学校的采购
我是因为这个问题才注册的论坛，切身感受到了朋友们热情和渊博，再次感谢

ID:332444 · 发表于 2023-11-19 16:09

每个数码管显示前都要消隐，是每个。

ID:883242 · 发表于 2023-11-19 16:37

在每条
DIGIT_O= ;
前面加上
P3 = 0x0;
试试。

ID:1064915 · 发表于 2023-11-19 17:22

DIGIT_O=0XFF;
再复制3个

ID:213173 · 发表于 2023-11-19 17:57

核心问题是动态扫描数码管没有消隐。

#include "reg51.h"
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define DIGIT_O P0//设置P0位数码管数据输出端
//定义时分秒变量
uchar timer,seconds,minutes,hours;
uchar timer,seconds,minutes,hours = 0;
//共阳极数字码表
uchar code segCode[]={
0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,
0x99,0x92,0x82,0xf8,
0x80,0x90,0x88,0x83,
0xc6,0xa1,0x86,0x8e};
//定时器中断服务程序
void timer0_ISR() interrupt 1
{
TH0 = 0xee; // 设置定时初值，一次中断为5ms
TL0 = 0x00;
timer++;
if(timer==200) //到达1s
{
timer=0;
seconds++;
if (seconds == 60)
{
seconds = 0;
minutes++;
if (minutes == 60)
{
minutes = 0;
hours++;
if (hours == 24)
{
hours = 0;
}
}
}
}
}
void delay(uint x) //延时xms
{
uint i,j;
for(i=x;i>0;i--)
for(j=114;j>0;j--);
}
//初始化硬件
void init()
{
TMOD = 0x01; // 定时器0工作在模式1（16位定时器）
TH0 = 0xee; // 设置定时初值
TL0 = 0x00;
ET0 = 1; // 允许定时器0中断
EA = 1; // 允许总中断
TR0 = 1; // 启动定时器0
seconds=0;
minutes=0;
hours=0;
}
// 显示时间
void display_time()
{
static uchar data i;
P3&=0xf0;//消隐
switch(i)
{
case 0: DIGIT_O=segCode[minutes/10]; break;
case 1: DIGIT_O=segCode[minutes%10]&0x7f; break;//加点
case 2: DIGIT_O=segCode[seconds/10]; break;
case 3: DIGIT_O=segCode[seconds%10]; break;
}
P3|=0x01<<i;
i=++i%4;
}
void main()
{
init();
while(1)
{
display_time();
delay(1);
}
}

复制代码

ID:1100331 · 发表于 2023-11-19 18:26

xianfajushi 发表于 2023-11-19 16:09
每个数码管显示前都要消隐，是每个。

谢谢，我试了试后仿真没有问题，但是烧到板子上仍然有重影，不知道是哪的问题了现在（苦），头大

ID:1100331 · 发表于 2023-11-19 18:28

Hephaestus 发表于 2023-11-19 16:37
在每条
DIGIT_O= ;
前面加上

谢谢，我这样试了。仿真恢复正常，但是板子仍然有重影好无奈啊

ID:1100331 · 发表于 2023-11-19 18:44

谢谢大家的回复，我重新在每个数码管显示前都添加了消隐（禁用位选，输出空段码两种方式都尝试了）
仿真结果均正常，但是烧录到机子里仍然有重影

ID:1100331 · 发表于 2023-11-19 19:12

为了深究原因，我尝试把秒的位选代码删去，只保留分钟。发现一个奇怪的现象：在仿真里正常，高两位数码管显示分钟，低两位不显示。但是烧录到板子后：高两位显示分钟，低两位却也有显示，并且显示的是高两位的重叠。啊啊啊头大

ID:36322 · 发表于 2023-11-19 19:26

P3 = 0x00;
DIGIT_O=segCode[seconds/10];
P3 = 0x01;
delay(5);

延时可适当加长

ID:275826 · 发表于 2023-11-19 19:49

板子与仿真原理图肯定不一样才这样

ID:397054 · 发表于 2023-11-19 19:54

把这行语句多看几遍，直到看出问题来：

if(timer==20){ //到达1s

ID:397054 · 发表于 2023-11-19 19:58

消隐并不重要，display_time函数中没有最后一行也不致引起很大的影响，几乎看不出来。

ID:397054 · 发表于 2023-11-19 20:30

我根本就没法理解你的叙述，牛头不对马嘴的，数码管如何重影呢，它要么亮要么就不亮，总是清晰的，它就是个普通物体怎么个重影法，，，，但根据你的程序看，我知道你说的“重影”是什么意思，只是用这个词实在是太词不达意了；而且另一个现象更加不可能，【如果只显示两位，即秒的部分，那么则不会出现上述问题，】——这根本不可能，4位都都显示时，决不会4位都“重影”，左面两位不“重影”，右面的两位才“重影”，右面的是秒，而你偏偏说秒正常，这完全不可能。。。。。

ID:213173 · 发表于 2023-11-19 21:12

小小小初学者发表于 2023-11-19 19:12
为了深究原因，我尝试把秒的位选代码删去，只保留分钟。发现一个奇怪的现象：在仿真里正常，高两位数码管显 ...

ID:1100331 · 发表于 2023-11-19 21:41

鹈鹕发表于 2023-11-19 20:30
我根本就没法理解你的叙述，牛头不对马嘴的，数码管如何重影呢，它要么亮要么就不亮，总是清晰的，它就是个 ...

你好，谢谢你的回复，首先我很抱歉我的叙述可能有些混乱，因为这东西搞得我有些焦头烂额。接下来我来回复你的质疑：
1.重影或者说残影，这个是我最原本代码确实存在的问题，因为没有消影。这个问题在大家的帮助下解决了。现在在仿真上是一切正常的。
2.我在1楼说的现象是真实的，只不过造成那个现象的代码和我在9楼说的现象所使用的代码相比，做了很多修改，两者代码不一样，现象也不一样，不是一回事。
现在的问题是，即时添加了消影，数码管仍然不能正确显示（大部分时间是8，9这种多个段接通的数字）。
我尝试在代码中删除显示分钟的，保留显示秒钟的，那么烧录到机子后，将有这样的现象：显示秒钟的两位正常显示，分钟位也显示(代码中已经删去显示分钟了)，并且显示的是秒钟两位个位和十位的叠加

void display_time()
{
P3=0X00;
DIGIT_O=segCode[seconds/10];
P3 = 0x04;
delay(5);
P3=0X00;
DIGIT_O=segCode[seconds%10];
P3 = 0x08;
delay(5);
}

复制代码

ID:275826 · 发表于 2023-11-20 08:31

小小小初学者发表于 2023-11-19 21:41
你好，谢谢你的回复，首先我很抱歉我的叙述可能有些混乱，因为这东西搞得我有些焦头烂额。接下来我来回复 ...

你这个消隐程序错了，改成P3=0xff,你应该把电路板原理图发上来才能解决下载后的问题

ID:1073939 · 发表于 2023-11-20 09:09

仿真结果和实验结果应该相差不大。
这种现象表示仿真模型和实验硬件不符。

ID:123289 · 发表于 2023-11-20 09:32

"扫屏显示的切换应当用最少的指令完成，在不多于8个LED的情况下：三条指令即可完成，对于STC的单片机，10us不到就完成了，例:8个LED哪个亮（位选）受P1控制，显示什么内容（段码）由P0决定。
要点：技巧如下！！！
先将哪个LED需要亮的参数事先准备好，放在：P1_OUT变量中，同样将这个LED需要显示的段码放在P0_OUT中。【这个做法最关键，不要直接切换操作P0、P1口，而是通过这两个变量来操作。原因是，无论你用多长时间对P1_OUT、P0_OUT进行操作，操作期间，显示不受影响。】
切换：
第一条指令：关断所有显示：P1=FFH             ;关闭所有显示
第二条指令：切换LED段码：P0=P0_OUT       ;这时显示已关，切换不会有残留，重影，闪烁了。
第三条指令：更新显示的LED管：P1=P1_OUT  ;点亮需要显示的LED，例如：11101111B
【这个做法是最优秀的扫描显示切换方法，用时最短，最合理，没有之二！！！】
重复一下关键点：事先处理准备好变量P1_OUT、P0_OUT的值。"

ID:332444 · 发表于 2023-11-20 09:39

数码管动态驱动是最基本的,它的原则:消隐-送段值-送位值-延时,按这样的顺序执行和编写代码.
看仿真图片数码管应该是共阳,我这里有个简单的荔枝,显示固定的日期小数点分割,修改了一下,仿真和下载开发板试看.

#include "reg52.h"
unsigned char code SmZiFu[]={63,6,91,79,102,109,125,7,127,111,128,0};//共阴0-9.
void main()
{
unsigned char sy=0,my=0,ls=0;
while(1)
{
if(++sy==0)
{
P0=255;P3=0;
if(ls==0||ls==8)ls=1;else ls*=2;//控制4位数码管显示
P0=255-(SmZiFu[ls==1?2
:ls==2?0
:ls==4?2
:ls==8?3
:ls==16?1
:ls==32?1
:ls==64?0
:ls==128?7
:11]+(ls==8||ls==32?SmZiFu[10]:0));
P3=ls;
}
}
}

复制代码

ID:272119 · 发表于 2023-11-20 10:10

应该很好调试的,我没有仔细看楼主的程序只看了图片,如果不是消隐反向的话,建议楼主先不要忙那么多位显示,首先调试最后一位显示1->9正常后辐射4位就简单的多,如果连一位都不能正常显示那仔细磨驱动代码吧.

ID:332444 · 发表于 2023-11-20 10:39

忘记打括号了,加的要括号,或者删除+(ls==8||ls==32?SmZiFu[10]:0)加小数点,另外6位的话删除最后2位即64和128,修改条件 if(ls==0||ls==32)

ID:1100331 · 发表于 2023-11-20 13:26

谢谢各位的回复，学业繁忙，我等晚上或者明天再一一回复。不过目前我越来越感觉问题不是代码，而是板子。因为我只保留输出秒个位的代码后，在调试中，拔掉了四个位选线。接下来按道理，其中只有一个位选线能让对应的数码管闪亮，但实际情况是：每条位选线都能让数码管闪亮

。
这可能意味着位选线4个端总是0xff！！（即让数码管生效）
我换了我两个舍友的板子重新烧，结果是一样的，感觉同时焊错的可能性比较小....

ID:1100331 · 发表于 2023-11-20 13:30

这个是老师发的原理图，单片机型号是STC 89C51RC

ID:1073939 · 发表于 2023-11-20 14:00

小小小初学者发表于 2023-11-20 13:26
谢谢各位的回复，学业繁忙，我等晚上或者明天再一一回复。不过目前我越来越感觉问题不是代码，而是板子。因 ...

把板子的原理图发出来。

ID:57657 · 发表于 2023-11-20 14:18

51单片机8位并行IO口一组，段码和位码不是并行发送的，所以需要消隐，16位以上不需要，新的位码送出去了，段码还是旧的，所以就出现影子了。

ID:34149 · 发表于 2023-11-20 15:17

你的位驱动是I0口直接驱动吗？
没有原理图，确实挺难帮你分析的

ID:397054 · 发表于 2023-11-20 15:53

你这个程序实际上是两个错误，第一个是我12楼说的那个，第二个我昨天晚上没看出来。第一个错误会导致这个计时器快10倍，我以为你所说的“重影”实际是走的快引起来显示8的原因，但早上起来我想想即使快10倍也不至于引起“重影”现象，即充其量秒的个位会因为变化快看起来像8，其他的就不会了，秒的10位肯定看得清楚因为快10倍也就是1秒一变，分钟就更加不会了。中午吃完饭没事就把你的程序复制下来稍加修改适合我的板子，上电一看果然4个8字，但凭经验看明显的不是因为跳变快引起的，这跟我前一段时间碰到的一个故障非常像，因为有这个经验仔细看了一下你的有关显示的代码，看出了问题所在，跟我的那个故障的原因虽然不完全一样，但现象确实会很像——是你把显示掩码（显示掩码，很多书上称为“位码”）的正负逻辑弄颠倒了，你的显示掩码电路肯定是负逻辑，一般的都是，而你把它当正逻辑来处理了，即display_time()函数中P3=，，，那4行右面是正逻辑01、02、04、08，这样该亮的不亮不该亮的3个同时亮，这么个扫描循环当然就乱七八糟了，所以正确的数值应该是这4个数的反码才对，或者你把他们的反码替代他们比如FE替代01等或者懒得算的话就在每个数字前面加个非号“~”即可。

之所以两个数码管时正常，那是假象，是因为只有两个数码管，它仍然遵循该亮的不亮其它都亮的规则，但这时的“其它”只有1个了，所以看上去就正常了，但这时，两位是颠倒的，即秒的10位显示的是个位数值，而个位显示的是十位。

第一个错误也要改否则的话根本就谈不上准确，且错误还不止那一句，虽然都是同一个错误。

ID:1100331 · 发表于 2023-11-20 18:46

tyrl800 发表于 2023-11-19 19:49
板子与仿真原理图肯定不一样才这样

谢谢你的回复，我已经解决了这个问题。板子与仿真原理图不一致确实是问题之一

ID:1100331 · 发表于 2023-11-20 18:48

tyrl800 发表于 2023-11-20 08:31
你这个消隐程序错了，改成P3=0xff,你应该把电路板原理图发上来才能解决下载后的问题

谢谢你的回复，消隐程序正反逻辑颠倒确实是问题之一

ID:1100331 · 发表于 2023-11-20 18:51

ydatou 发表于 2023-11-20 09:09
仿真结果和实验结果应该相差不大。
这种现象表示仿真模型和实验硬件不符。

问题已经解决了，您说得真对，确实是硬件有一些问题没注意到或者是没法注意到（哭笑）

ID:1100331 · 发表于 2023-11-20 18:54

yzwzfyz 发表于 2023-11-20 09:32
"扫屏显示的切换应当用最少的指令完成，在不多于8个LED的情况下：三条指令即可完成，对于STC的单片机，10us ...

谢谢你的分享。你讲的这个技巧看起来很惊艳，我会下来仔细琢磨并实践的

ID:1100331 · 发表于 2023-11-21 00:06

鹈鹕发表于 2023-11-20 15:53
你这个程序实际上是两个错误，第一个是我12楼说的那个，第二个我昨天晚上没看出来。第一个错误会导致这个计 ...

谢谢你，目前所有的问题已经解决。确实有位选码（显示掩码）逻辑颠倒的问题。详情见我最新的置顶楼。
另外，我的中断函数里除了”timer==20“这一句有错误，也忘了令timer=0；所以后来无论怎么改timer都不影响速度（因为都是从0到255再到0）（哭笑）

ID:332444 · 发表于 2023-11-21 10:46

借助这帖就说说阻塞与查询延时的转换,把代码if(++sy==0)修改while(++sy)就是阻塞延时,阻塞延时放前后都可以.

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