一般來說，按下記分板上的按鈕后，數(shù)字顯示器就會顯示分?jǐn)?shù)。該記分板的主要核心是兩位數(shù)的上下限計數(shù)器電路。這兩位數(shù)顯示在兩個 7 段顯示器上。

在本項目中，我將向您展示如何使用 8051 微控制器和 ATmega8 微控制器構(gòu)建 2 位數(shù)上下限計數(shù)器電路。

兩位數(shù)升位降位計數(shù)器電路原理

兩位數(shù)升降計數(shù)器電路的主要原理是通過按下按鈕來遞增七段顯示器上的數(shù)值。按下 1 號按鈕時，顯示屏上的數(shù)值遞增 1；按下另一個按鈕時，顯示屏上的數(shù)值遞減 1。

顯示屏上的數(shù)值可以在 0-99 之間遞增或遞減，因為它只使用 2 個顯示屏。如果要顯示 3 位數(shù)，則應(yīng)使用 3 個顯示屏，即 3 個 7 段顯示屏。有許多電路可用于兩位數(shù)加/減計數(shù)器，但使用微控制器可減少電路板上的元件和空間，但需要簡單的編程。

兩位數(shù)升位降位計數(shù)器電路圖

電路 1: 使用 8051 微控制器

所需元件

AT89C51（8051 微控制器）

2 X 7 段顯示器（共陽極）

2 X 2N2222 NPN 晶體管

3 X 按鈕

2 X 10KΩ 電阻器

2 X 470Ω 電阻器

8 X 100Ω 電阻器

11.0592 MHz 晶體

2 X 33pF 電容器

10μF/16V 電容器

1KΩ X 8 電阻器包

迷你面包板

5V 電源

8051 編程器

電路 2：使用 ATmega8 微控制器

所需元件

ATmega8 微控制器

2 X 7 段顯示器（共陽極）

2 X 10KΩ 電阻器

2 X 330Ω 電阻器

2 X 按鈕

2 位數(shù)字 7 段上/下計數(shù)器的電路設(shè)計 

兩位數(shù)上/下計數(shù)器由連接到 ATMEGA8 微控制器的兩個七段顯示器組成。七段顯示器由 8 個引腳和一個公共引腳組成。

七段顯示器主要有兩種類型：1）共陰極 2）共陽極。這里使用的是共陰極顯示器。一般來說，共陰極顯示器的公共引腳應(yīng)接地，而共陽極顯示器的公共引腳應(yīng)連接至 VCC。

在七段顯示器中，有七個段，它們類似于七個 LED。七個引腳屬于這七段，最后一個引腳點在顯示器的末端。在共陰極情況下，將邏輯 1 分配給段引腳的顯示器會點亮特定的段。如果是共陽極，則應(yīng)將段引腳分配為邏輯 0，以便使段發(fā)光。每個段的名稱從 "a "開始，最后一個段點為 "h"。

在我們的電路中，七段顯示器通過一個 330 歐姆的限流電阻與微型控制器相連。同時還連接了兩個下拉模式的按鈕。

將按鈕連接為下拉模式的必要性在于避免按鈕處于浮動狀態(tài)，即未知狀態(tài)。如果按鈕連接為下拉模式，則可確保按鈕最初處于邏輯 0 狀態(tài)。

如何操作 2 位上位下位計數(shù)器電路？

首先為電路供電。

七段上顯示的數(shù)值為 "00"。

按下電路中的按鈕 1。七段上的數(shù)值遞增至 "01"。

再次按下按鈕 1。顯示值為 "02"。

現(xiàn)在，按第二個按鈕。您可以看到數(shù)值遞減到 01。

顯示屏上的數(shù)值最多可遞增到 99，在 99 之后，如果按下按鈕 1，數(shù)值將從 "01 "開始遞增。如果在遞減到 "00 "后按下第二個按鈕，則顯示 "00"。該值至少要遞增到 "01 "后才能更改。

編程算法

將微控制器的相應(yīng)端口聲明為輸入或輸出。

聲明一個包含七個段碼的數(shù)組，例如，如果要顯示數(shù)字 1，則應(yīng)傳遞的二進(jìn)制值如下：

DP G F E D C B A

1 1 1 1 1 0 0 1

這是因為 b 段和 c 段應(yīng)分配為邏輯 0 以顯示 "1"，我使用的是共陽極 7 段顯示器。因此，二進(jìn)制值 0b11111001 或十六進(jìn)制值 0xf9 被分配給要顯示 "1 "的特定端口。數(shù)組應(yīng)由 0-9 二進(jìn)制值或十六進(jìn)制值組成。

使用 if else 循環(huán)檢查按鈕的狀態(tài)。

如果第一次按下按鈕 1，第一個七段（左邊）應(yīng)顯示 0，另一個應(yīng)顯示 1。因此輸出為 "01"。

如果第二次按下按鈕 1，第二個按鈕上的值應(yīng)該遞增 1。

如果按下第二個按鈕，則第一段的值應(yīng)減 1。

使用 ATmega8 輸出的兩位數(shù)升降計數(shù)器電路

2 位數(shù)升位降位計數(shù)器電路 應(yīng)用

該電路可用于記分板。

上/下計數(shù)器用于計數(shù)通過一個點的物體數(shù)量。

用于計數(shù)進(jìn)入房間的人數(shù)。

本電路的局限性

這種特殊的上/下計數(shù)器電路僅限于兩位數(shù)，即 0-99。如果需要超過 3 位數(shù)，則應(yīng)使用另一種顯示方式，這種方式需要控制器提供更多引腳。