原標題：51單片機數(shù)碼管靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示原理及實驗

一、數(shù)碼管靜態(tài)顯示

1. 原理

數(shù)碼管靜態(tài)顯示是指同時點亮多個數(shù)碼管，每個數(shù)碼管顯示的內(nèi)容固定不變。這通常通過為每個數(shù)碼管提供獨立的段選（顯示數(shù)字或字符的筆畫）和位選（選擇哪個數(shù)碼管顯示）信號來實現(xiàn)。在靜態(tài)顯示中，由于每個數(shù)碼管都在持續(xù)顯示，因此不需要考慮視覺暫留或余暉效應。

• 段選：控制數(shù)碼管顯示什么數(shù)字或字符，通過向數(shù)碼管的各個段（a、b、c、d、e、f、g、dp等）提供高電平或低電平信號來實現(xiàn)。

• 位選：選擇哪個數(shù)碼管進行顯示，通過為每個數(shù)碼管的公共端（共陰極或共陽極）提供控制信號來實現(xiàn)。

2. 實驗

在實驗中，通常需要完成以下步驟：

• 硬件連接：將數(shù)碼管的段選引腳與單片機的I/O口相連，將位選引腳也連接到單片機的I/O口。如果數(shù)碼管數(shù)量較多，可能需要使用鎖存器（如74HC573）來擴展I/O口。

• 軟件編程：編寫程序，通過單片機控制I/O口的電平狀態(tài)，向數(shù)碼管發(fā)送段選和位選信號，從而實現(xiàn)數(shù)碼管的靜態(tài)顯示。

二、數(shù)碼管動態(tài)顯示

1. 原理

數(shù)碼管動態(tài)顯示是指利用人眼的視覺暫留效應和發(fā)光二極管的余暉效應，通過快速輪流點亮每個數(shù)碼管，并在每個數(shù)碼管上短暫顯示不同的內(nèi)容，從而讓人眼感覺到所有數(shù)碼管都在同時顯示不同的內(nèi)容。這種方式可以大大節(jié)省單片機的I/O口資源。

• 視覺暫留效應：人眼在觀察景物時，光信號傳入大腦神經(jīng)需要一段時間，光的作用結束后，視覺影像并不立即消失，這種殘留的視覺稱為“后像”。

• 余暉效應：當停止向發(fā)光二極管供電時，發(fā)光二極管亮度仍能維持一段時間。

在動態(tài)顯示中，單片機通過分時控制各個數(shù)碼管的位選信號，使每個數(shù)碼管依次被點亮，并在每個數(shù)碼管點亮的時間內(nèi)，通過段選信號顯示相應的內(nèi)容。由于掃描速度足夠快（通常每個數(shù)碼管的點亮時間為1~2ms），人眼無法分辨出各個數(shù)碼管是依次點亮的，從而感覺到所有數(shù)碼管都在同時顯示。

2. 實驗

在實驗中，通常需要完成以下步驟：

• 硬件連接：與靜態(tài)顯示類似，但通常不需要為每個數(shù)碼管提供獨立的位選信號線，而是通過單片機的I/O口和驅(qū)動器（如74LS04）來實現(xiàn)位選信號的輪流控制。

• 軟件編程：編寫程序，通過單片機控制I/O口的電平狀態(tài)，以及使用延時函數(shù)來控制數(shù)碼管的點亮時間和掃描速度，從而實現(xiàn)數(shù)碼管的動態(tài)顯示。

注意事項

• 在進行數(shù)碼管顯示實驗時，需要注意單片機的I/O口驅(qū)動能力是否足夠，如果數(shù)碼管數(shù)量較多或驅(qū)動電流較大，可能需要使用驅(qū)動器來擴展I/O口或增強驅(qū)動能力。

• 在編寫程序時，需要合理設置延時函數(shù)，以確保數(shù)碼管的點亮時間和掃描速度能夠滿足視覺暫留效應和余暉效應的要求，從而避免出現(xiàn)閃爍或顯示不清晰的現(xiàn)象。

• 在實驗過程中，還需要注意電源電壓和電流的穩(wěn)定性，以及電路連接的正確性，以避免出現(xiàn)損壞單片機或數(shù)碼管等元件的情況。