1.前语
数码管静态显现体系需求占用过多的单片机口线，可是能够确保正常的亮度。为了处理占用口线较多而糟蹋硬件资源等问题，研究人员开发了一系列比如74HC595的数码管驱动芯片，该类芯片能够完成串行转并行的作业方法，驱动数码管完成静态和动态显现。可是，这样一种作业方法暴露出操控体系实时性缺乏等问题，在某些对体系呼应时刻要求比较高的场合的使用产生了必定的约束。为了处理上述几个坏处，本文提出了一种根据单片机的数码管动态显现器的规划方案，以IAP15F2K61S2系列单片机做操控中心，并选用全新的软硬件电路完成数码管的动态显现。
2.操控体系硬件规划
2.1 显现器外观规划
本显现器选用六个共阳极的数码管，依照一般的做法，六个数码管水平摆放在产品的最上方，如图1所示，这样的规划能够便利的将操控体系的操控状况显现出来。下方选用的是40管脚DIP封装的单片机，一切并行口线都组织了插针，能够便利的完成体系的外部扩展，增强本显现器的可移植性。
选用通明的亚克力资料制造显现器的外壳，能够很好的进行可见光线传达，一起，能够巩固的固定电路板。
2.2 显现器操控中心
中心挑选IAP15F2K61S2单片机是宏晶科技有限公司（STC）于2013年所推出的最新款的1T单片机，是惯例51单片机的加强版。该系列单片机的运转速度要比一般51单片机快7-12倍，能够较大起伏的进步单片机操控体系的呼应速度，下降体系的呼应时刻。
IAP15F2K61S2单片机集成了丰厚的实用功用部件，简化了惯例单片机最小体系的硬件构成，省去了外部复位电路和时钟电路等部分，优化了管脚装备，装备了五个8位（P0，P1，P2，P3，P4）和一个2位（P5）通用并行I/O口线。
本显现器装备IAP15F2K61S2单片机的P2口的低六位作为数码管的挑选操控信号，P0口作为数码管的显现段码传送数据总线。
2.3 显现器操控电路规划
本显现器的操控电路包含电源模块、驱动模块、显现模块、程序下载模块等模块，产品电路原理图如图2所示。
显现器的电源模块选用两种供电方法。
第一种方法是经过USB转串行口的下载器给显现器供电，第二种方法是经过5V直流电源适配器供电，别的还能够便利的改装成220V交流电供电，下载器的供电电源来自计算机的USB口，能够供给给操控体系的电流太小，影响了数码管的正常显现亮度，而选用220V交流电供电方法还需求增加过多的电源处理电路，选用第二种方法5V直流电源适配器给本显现器供电，既便于给产品供电，也能够供给足够的电流。
驱动模块确保了共阳极数码管的正常显现，因为单片机的管脚输出电流是有限的，因而，P2口对共阳极数码管公共端的操控需求增加三极管进行驱动，本显现器选用NPN型三极管9013完成对数码管公共端的操控。
将六个数码管水平排成一行，公共端经过三极管进行操控，而数据段与单片机的口线直接相连构成了本显现器的显现模块。
IAP15F2K61S2系列单片机程序的下载能够经过其自带的全双工异步串行口（UART）所装备的两条管脚RXD（P3.0）和TXD（P3.1）完成，这种程序下载方法需求的硬件条件十分简略，下载软件的操作方法十分的快捷，遭到很多单片机体系研制人员的喜爱。本显现器正是选用了这样的程序下载方法。
3.显现器操控体系软件规划
3.1 显现信息处理
动态显现器是一种经过异步显现方法操控数码管显现方位和对应显现字符的高效显现器。当需求在显现器上显现某些信息时，有必要先取得该信息对应的段码作为待显现数据存入相应的数组。在发送显现段码之前需求将对应数码管的共阳极公共端置为高电平，之后再经过P0口向该数码管发送显现代码，该代码所需显现的信息将会显现在显现器上。
显现缓冲数组信息的摆放方法与本产品的硬件，以及显现函数的功用刚好相符，以备便利的完成数据显现。
3.2 体系软件规划
本产品选用六个共阳极数码控制造了本显现器。规划共阳极数码管显现代码表如下：
为了充分发挥C言语的模块化编程优势，将动态显现子函数封装为一个通用的模块，程序如下：
当需求显现器作业的时分，主程序只需将显现缓冲区的首个信息单元的地址经过子函数的形式参数传递到子函数的内部，经过子函数的处理，顺次将显现缓冲区的数据悉数显现出来。
本显现器的显现作用如图3所示。
4.总结
本方案中所规划的数码管动态显现器，在确保了数码管正常作业以及节约口线的前提下，大幅进步了体系的实时功能，加快了体系的呼应素服，功耗更低，结构新颖，本钱低价。
