基于Proteus的MSP430单片机仿真实例8-2位一体数码管倒计时

tiankai001

基于Proteus的MSP430单片机仿真实例8-2位一体数码管倒计时 [复制链接]

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一、任务要求

使用2位一体数码管实现30s的倒计时显示，当按下启动按键时，数码管显示数据从30开始减一，一直减到0.倒计时开始后，按键处于无效状态，此时按键不会有任何反应。

二、分析说明

本例使用数码管动态扫描方式，由P4端口驱动共阳极数码管，P5端口控制数码管的两位。键盘输入由P2.0口接入。

三、硬件电路

本例中数码管和单片机I/O口之间的限流电阻没有采用单个的限流电阻，而是使用了一种称为排阻RN的元件，这种元件是将4个或8个电阻封装在一起，使用起来十分方便，减少了元件体积和焊接时间，是一种常用的硬件电路设计方式。数码管采用2位一体的共阳极数码管。

四、程序设计

//main.c
#include "msp430f247.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
/*****************************************软件延时，主频1M*******************/
#define CPU_F1 ((double)1000000)
#define delay_us1M(x) __delay_cycles((long)(CPU_F1*(double)x/1000000.0))
#define delay_ms1M(x) __delay_cycles((long)(CPU_F1*(double)x/1000.0))
/****************************************************************************/
//共阳极数码管段码表
unsigned char const Led_Tab1[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,
0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};
//共阴极数码管段码表
unsigned char const Led_Tab2[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,
0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
unsigned char key=0;//按键值
void System_Init(void);
/************************************************
函数名称：主函数
函数功能:2位一体数码管倒计时显示
入口参数：无
出口参数：无
描述：
作者：老马识途单片机
日期：2018年1月5日
************************************************/
main()
{
unsigned char i=0;//
unsigned char disp_buf[2]={0};//显示缓冲区
unsigned int counter=30;
_EINT();//打开中断，响应按键
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;//关看门狗
System_Init();
while(1)
{
if(key==0x01)
{
key=0;
_DINT(); //关中断，开始计时后，按键不起作用
for(counter=30;counter>0;counter--)
{
disp_buf[1]=counter/10;//取计数值的十位数
disp_buf[0]=counter%10;//取计数值的个位数
for(i=0;i<25;i++) //循环25次，总计1秒
{
P5OUT=BIT1;
P4OUT=0;
P4OUT=Led_Tab2[disp_buf[1]]; //显示十位数
delay_ms1M(20);//延时20MS，可看到两个数码管同时显示，无闪烁
P5OUT=BIT0;
P4OUT=0;
P4OUT=Led_Tab2[disp_buf[0]]; // 显示个位数
delay_ms1M(20);//延时20MS，可看到两个数码管同时显示，无闪烁
}
}
P4OUT=Led_Tab2[0];//30S倒计时结束，显示0
P5OUT=BIT0;
_EINT();//打开中断，响应按键
}
}
}
void System_Init(void)
{
P4DIR=0xff;//设置为输出端口
P4OUT=0x00;//初始电平为低电平
P5DIR=0x03; // 设置为输出端口
P5OUT=0x00;
P2DIR=0x00;//按键端口设置为输入
P2IE |= BIT0;//中断使能
P2IES |= BIT0;//下降沿中断
P2IFG &= ~BIT0;//清除中断标志
}
//端口中断服务程序
#pragma vector=PORT2_VECTOR
__interrupt void port_2(void)
{
P2IFG &= ~BIT0;//清除中断标志
key=0x01;//设置按键按下标志
}

五、程序说明

2位一体数码管使用了动态扫描显示的方式，数码管的两个数据位分别由接到P5.0，P5.1的两个端口控制，在主程序for循环中，显示十位数时，要使P5.1输出高，同时P5.0要输出低；同样，显示个位数时，要使P5.0输出高，同时P5.1要输出低。显示完十位数或个位数后，延时20ms，程序中是先显示十位数，再显示个位数，而从仿真效果看，两个数码管时同时显示的。这就是人眼的视觉残留效应。

按键采用中断方式，当按下按键时，产生一个下降沿的跳变，在程序中P2IE |= BIT0;

P2IES |= BIT0; 两条语句分别让端口中断使能和配置端口中断的触发电平。

中断服务程序的代码如下

//端口中断服务程序
#pragma vector=PORT2_VECTOR
__interrupt void port_2(void)
{
P2IFG &= ~BIT0;//清除中断标志
key=0x01;//设置按键按下标志
}

其中，#pragma vector=PORT2_VECTOR为定义中断矢量地址，由于外部中断不能自动清除，在软件中利用P2IFG &= ~BIT0;清除中断标志。

六、仿真结果与分析

在proteus中画好电路图后，双击单片机，将可执行文件装载到单片机内，点击运行，观察数码管的显示情况。如下图所示。

可以观察到按键按下后数码管显示的数字由30开始减1，直到减到0；在倒计时开始后，按键无效，直到显示0后，才能重新相应按键。

有兴趣的话，可以修改数码管显示的延时时间，观察随着延时时间长短的变化，数码管的显示会发生什么变化。