单片机控制数码管显示：可穿戴设备的显示核心

# 1. 单片机简介**

单片机是一种集成在单个芯片上的微型计算机，它包含了中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）接口和时钟等基本组件。单片机广泛应用于各种电子设备中，如数字手表、遥控器、汽车电子等，负责控制和处理设备的功能。

单片机的特点包括：体积小、功耗低、成本低、易于编程，使其成为嵌入式系统中理想的选择。嵌入式系统是指将计算机技术嵌入到非计算机设备中，使这些设备具有智能化和自动化功能。

# 2. 数码管显示原理

### 2.1 数码管的结构和工作原理

数码管是一种电子显示器件，由多个发光二极管（LED）组成，用于显示数字或其他字符。每个数码管由七个 LED 段组成，分别称为 a、b、c、d、e、f 和 g。这些段可以单独控制，以形成不同的数字或字符。

数码管的工作原理是基于 LED 的发光特性。当电流流过 LED 时，它会发出光。通过控制流过每个段的电流，可以控制该段是否发光。通过组合不同段的发光状态，可以形成不同的数字或字符。

### 2.2 数码管的驱动方式

数码管的驱动方式有两种：共阳极和共阴极。

**共阳极驱动**

在共阳极驱动方式中，所有数码管的阳极端子连接在一起，而阴极端子分别连接到不同的控制引脚。当需要显示某个数字时，将相应的控制引脚置为低电平，电流流过该引脚和数码管的阴极端子，从而使该数码管发光。

**共阴极驱动**

在共阴极驱动方式中，所有数码管的阴极端子连接在一起，而阳极端子分别连接到不同的控制引脚。当需要显示某个数字时，将相应的控制引脚置为高电平，电流流过该引脚和数码管的阳极端子，从而使该数码管发光。

共阳极和共阴极驱动方式各有优缺点。共阳极驱动方式需要更多的控制引脚，但可以节省电流；共阴极驱动方式需要更少的控制引脚，但需要更大的电流。

**代码块：**

// 共阳极驱动方式
void display_digit_common_anode(uint8_t digit, uint8_t value) {
  // 设置控制引脚为低电平
  PORTB &= ~(1 << digit);

  // 根据 value 设置数码管的段
  switch (value) {
    case 0:
      PORTC = 0b11111100;
      break;
    case 1:
      PORTC = 0b01100000;
      break;
    // ...
  }
}

// 共阴极驱动方式
void display_digit_common_cathode(uint8_t digit, uint8_t value