AT89C2051单片机对点钞机的外接显示屏驱动设计

从图上可以清楚的看出：点钞机的外接显示屏主要由单片机Atmel公司生产的AT89C2051、三只七段共阳数码管LED1~LED3、晶体三极管V1~V3和相应的电阻电容及插头所组成。

大家知道，LED数码管是由发光二极管作为显示字段的数码型显示器件。在数码管显示器中，一般情况下都采用动态扫描式显示方式。所谓扫描式，就是当有多个七段（带小数点的为八段）显示器要显示时，将其各个对应引脚接在一起，也就是说，所有的a段接在一起，b段也接在一起，依此类推。而利用各七段显示器的共阳（或共阴）极来确定哪一个七段显示器要显示。这样做的目的有二：（1）省电；（2）节省输出端口。

本电路利用89C2051的端口与数码的笔段接法为： P1.1--》C; P1.2--》D; P1.3--》E; P1.4--》B; P1.5--》A; P1.6--》F; P1.7--》G ，且三只数码管的笔段a~g又是并联在一起的。数码管的公共端com分别由 P3.5--》V1; P3.4--》V2; P3.7--》V3 进行控制。

这里顺利说明下，不知大家是否看出，无论是段码还是公共端都没有按相应引脚顺序来接，这是为什么？在实际应用中，经常会有这种接法，这就是我们通常所说的“硬件加密”法。

P1口是一8位双向I/O口，口引脚P1.2~P1.7提供内部上拉电阻。P1.0和P1.2要求外上接电阻。尤其是P1.0这个上接电阻接在了点钞机的主控板上，若要单独使用这个显示器，不要忘了加只5.1K的上接电阻。

工作原理说明如下：

1. 欲使LED1显示器亮，需使V1导通，即P3.5=0，同理LED2欲亮时，P3.4=0。

2. 由于共享a~g引脚，因此一次只能导通一个晶体管，否则会同时显示相同的数字。

3. 利用视觉暂留原理，V1~V3导通频率16次/秒以上，注意频率太低数字会闪烁，频率太高数字会模糊变暗。

4. 显示数字时，须先送FFH到P1口关闭LED，再送显示码，否则容易造成视觉干拢。

5. R3为限流电阻。

通过对LED数码管显示原理的了解，再明确一下点钞机外接显示器的功能，你到银行存过款吗？当你将钱交给营业员后，她就会将钱放入点钞机，一是为了点数，二是为了鉴别钞票的真伪。同时在柜台上会有一个显示器，使你也能看到你的钱币的张数。这个显示器就是点钞机的外接显示器，它显示的数字与点钞机是同步的，清点完之后，数字会一直保持，待下一次清点时，它会自动复位，从零开始进行累加。

数码管的显示原理和点钞机外接显示器的基本功能搞清楚之后，下面我们就开始编写程序。

外接显示器共阳LED数码管显示段编码

显示数P1.7（G）P1.6（F）P1.5（A）P1.4（B）P1.3（E）P1.2（D）P1.1（C）P1.0（空）字段码01000000181H111101101EDH20100001143H30100100149H4001011012DH50001100119H60001000111H711001101CDH80000000101H90000100109H

钞机外接显示屏的汇编程如下：

;*标题：点钞机外接显示屏

;*描述：采用AT89C2051芯片，晶振频率：11.0592MHz。

;*初始状态数码管个位显示“0”，最大计数范围：999。

LED1BITP3.5;百位（定义数码管公共端）

LED2BITP3.4;十位

LED3BITP3.7;个位

JSQ0DATA50H;脉冲计数单元高字节

JSQ1DATA51H;脉冲计数单元低字节

LED01DATA3AH;显示段码缓存器（百位）

LED02DATA3BH;十位

LED03DATA3CH;个位

R31DATA1FH

;*=======================================================*

ORG0000H

AJMPSTART;复位转主程序

ORG0003H;INT0的入口地址

AJMPINT0_P32

;*------------------------------------------------------*

;主程序0030H单元开始

;*------------------------------------------------------*

ORG0030H;跳过中断向量区

START： MOV R0，#7FH

CLRA

DEL1： MOV @R0，A;预使用单元清0

DJNZR0，DEL1

MAIN： MOV SP，#60H;60H为栈顶位置初值

SETBIT0;置INT0为边沿触发方式

MOV IP，#00000001B;置INT0为高优先级中断

MOV IE，#10000001B;INT0开中

MOV JSQ0，#0;计数单元清0

MOV JSQ1，#0

CLRP1.0;注意在软件模拟调试时，P1.0由于没有接外部上拉电阻，

;拉低后就无法拉高。为了调试方便可选取89C51进调试

;*--------------------------------------------------------*

DIR0_0:JBP1.0，DIR0_01;当点钞机已复位，但未放入纸币，所以未中断

MOV R31，#28

ACALLDELAY2;延时1ms，去抖动

JBP1.0，DIR0_01

SETBP1.0

MOV JSQ0，#0;复位信正确，计数单元清0

MOV JSQ1，#0

ACALLHB2;将16进制数转换为BCD码

ACALLTHIF0;调用转换显示值子程序

DIR0_01：

MOV A，LED01;当十位，百位数=0时，将其屏蔽

CJNEA，#81H，DIR0_02

MOV LED01，#0FFH

MOV A，LED02

CJNEA，#81H，DIR0_02

MOV LED02，#0FFH

DIR0_02：

SETBLED1;LED1位显示停

MOV P1，LED03;读个位段码

CLRLED3;LED1个位显示

MOV R31，#42

ACALLDELAY2;延时2ms

SETBLED3;LED1位显示停

MOV P1，LED02;读十位段码

CLRLED2;LED2十位显示

MOV R31，#42

ACALLDELAY2

SETBLED2;LED2十位显示停

MOV P1，LED01;读百位段码

CLRLED1;LED1百位显示

MOV R31，#42

ACALLDELAY2

AJMPDIR0_0;不断循环显示，并等待中断

;*=======================================================*

;计数复位时，点钞机主程序会先给出一个复位信号，并持续一段时间，

;接着给出计数脉冲

INT0_P32：

PUSHACC;保护现场

PUSHDPH

PUSHDPL

JBP1.0，INT0_01;当点钞机

MOV R31，#28

ACALLDELAY2;延时1ms，去抖动

JBP1.0，INT0_01

SETBP1.0;清除复位信号

MOV JSQ0，#0;复位信正确，计数单元清0

MOV JSQ1，#0

INT0_01：

MOV A，JSQ1;低字节计数单元加1

INCA

MOV JSQ1，A

JNZINT0_02

INCJSQ0;当有进位时，高字节单元加1

INT0_02：

ACALLHB2;将16进制数转换为BCD码

ACALLTHIF0;调用转换显示值子程序

POPDPL;恢复现场

POPDPH

POPACC

RETI;中断返回

;*=======================================================*

;*双字节十六进制整数转换成双字节ＢＣＤ码整数

;入口条件：待转换的双字节十六进制整数在R6、R7中。

;出口信息：转换后的三字节ＢＣＤ码整数在R3、R4、R5中。

;影响资源：PSW、A、R2～R7堆栈需求：２字节

;*=======================================================*

HB2：

MOV R6，JSQ0;高字节单元送入R6

MOV R7，JSQ1;低字节单元送入R7

CLRA;BCD码初始化

MOV R3，A

MOV R4，A

MOV R5，A

MOV R2，#10H;转换双字节十六进制整数

HB3：

MOV A，R7;从高端移出待转换数的一位到CY中

RLCA

MOV R7，A

MOV A，R6

RLCA

MOV R6，A

MOV A，R5;BCD码带进位自身相加，相当于乘2

ADDCA，R5

DAA;十进制调整

MOV R5，A

MOV A，R4

ADDCA，R4

DAA

MOV R4，A

MOV A，R3

ADDCA，R3

MOV R3，A;双字节十六进制数的万位数不超过6，不用调整

DJNZR2，HB3;处理完16bit

RET

;*=======================================================*

;*将BCD码解压后，转换为十进制显示符

;*=======================================================*

THIF0：;将压缩BCD码解压（因最大数为999，所以［R3］=0）

MOV A，R5;取数据

ANLA，#0FH;屏蔽高4位，取出低4位

MOV 32H，A;存个位

MOV A，R5

SWAPA;交换

ANLA，#0FH

MOV 31H，A;存十位

MOV A，R4;取数据

ANLA，#0FH;屏蔽高4位，取出低4位

MOV 30H，A;存百位

;*将BCD转换为十进制显示符

MOV DPTR，#TABD;置数码表首址

MOV R0，#30H;置显示数首址

MOV R1，#LED01;置字段码暂存器首址

MOV R2，#03H;置循环数

THIF1：

MOV A，@R0;取显示数

MOV CA，@A+DPTR;读字段码

MOV @R1，A;存字段码

INCR0;修改显示数地址

INCR1;修改字段码暂存器地址

DJNZR2，THIF1;判断循环是否结束

RET

TABD：

DB81H，0EDH，43H，49H，2DH，19H;共阳字段表，0～5显示符

DB11H，0CDH，01H，09H;6～9显示符

;*=======================================================*

;*延时子程序

DELAY2：

L2:PUSHR31

L3:DJNZR31，L3

POPR31

DJNZR31，L2

RET

END