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数码管

[日期:2015-10-22] 来源:  作者:佚名 [字体: ]

    许多电子产品上都有跳动的数码来指示电器的工作状态,其实数码管显示的数码均是由七个发光二极管构成的。每段上加上合适的电压,该段就点亮。为方便连接,数码管分为共阳型和共阴型,共阳型就是七个发光管的正极都连在一起 ,作为一条引线。

 

 

      LED数码管(LED Segment Displays)由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件,引线已在内部连接完成,只需引出它们的各个笔划,公共电极。数码管实际上是由七个发光管组成8字形构成的,加上小数点就是8个。这些段分别由字母a,b,c,d,e,f,g,dp来表示。
 
     当数码管特定的段加上电压后,这些特定的段就会发亮,以形成我们眼睛看到的字样了。如:显示一个“2”字,那么应当是a亮b亮g亮e亮d亮f不亮c不亮dp不亮。LED数码管有一般亮和超亮等不同之分,也有0.5寸、1寸等不同的尺寸。小尺寸数码管的显示笔画常用一个发光二极管组成,而大尺寸的数码管由二个或多个发光二极管组成,一般情况下,单个发光二极管的管压降为1.8V左右,电流不超过30mA。发光二极管的阳极连接到一起连接到电源正极的称为共阳数码管,发光二极管的阴极连接到一起连接到电源负极的称为共阴数码管。常用LED数码管显示的数字和字符是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。
 
     led数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点,还有一种是类似于3位“+1”型。位数有半位,1,2,3,4,5,6,8,10位等等....,led数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类,了解LED的这些特性,对编程是很重要的,因为不同类型的数码管,除了它们的硬件电路有差异外,编程方法也是不同的。图2是共阴和共阳极数码管的内部电路,它们的发光原理是一样的,只是它们的电源极性不同而已。颜色有红,绿,蓝,黄等几种。led数码管广泛用于仪表,时钟,车站,家电等场合。选用时要注意产品尺寸颜色,功耗,亮度,波长等。下面将介绍常用LED数码管内部引脚图片。

图1 这是一个7段两位带小数点 10引脚的LED数码管图2 引脚定义每一笔划都是对
10引脚的LED数码管10引脚的LED数码管

应一个字母表示 DP是小数点。透过分时轮流控制各个LED数码管的COM端,就使各个数码管轮流受控显示,这就是动态驱动。每位元数码管的点亮时间为1~2ms,由于人的视觉暂留现象及发光二极体的余辉效应,尽管实际上各位数码管并非同时点亮,但只要扫描的速度足够快,给人的印象就是一组稳定的显示资料,不会有闪烁感,动态显示的效果和静态显示是一样的,能够节省大量的I/O口,而且功耗更低。
 
1、按控制方式分:分为内控方式(内部有单片机,通电自动变色)和外控方式(需要外接控制器才能变色)。
2、按变化方式分:分为固定色彩的和七彩、全彩的;固定色彩的是用来勾轮廓的,全彩的可以勾轮廓,也可以组成管屏显示文字、视频等。
3、按尺寸分:有D50的、D30的,这是直径;长度基本上1米的(可以定制);这个需要根据实际需要进行选择就行了。
4、按内部可控性分:有1米6段的,有1米8段的和1米12段、1米16段、1米32段的。也就是1米的管子内有几段可以独立受控; 1米段数越多,做视频的效果越好。如果密度低,或者做些追逐效果,做1米6段也就可以了。
5、按led数量分:有1米96颗灯的,有1米144颗灯的;灯越多效果越好。一般做全彩的都是用1米144颗灯的。
6、按供电分:分为高压供电(直接220V供电)和低压供电(12v供电,220v电源需要加开关电源转换);一般选择低压供电的,比较可靠稳定,高压供电的容易烧毁。
7、 按像素点分:一米16段灯管 就是1米的灯管有16个像素点。一般有6段数码管、8段数码管、12段数码管、16段数码管、32段数码管等,16段的比较多。如6段数码管一般使用在轮廓项目上。
 
     LED数码管要正常显示,就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码,从而显示出我们要的数字,因此根据LED数码管的驱动方式的不同,可以分为静态式和动态式两类。
 

静态显示

      静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动,或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单,显示亮度高,缺点是占用I/O端口多,如驱动5个数码管静态显示则需要5×8=40根I/O端口来驱动,要知道一个89S51单片机可用的I/O端口才32个,实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动,增加了硬件电路的复杂性。
 
动态显示

     LED数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一,动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路,位选通由各自独立的I/O线控制,当单片机输出字形码时,单片机对位选通COM端电路的控制,所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开,该位就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端,就使各个数码管轮流受控显示,这就是动态驱动。在轮流显示过程中,每位数码管的点亮时间为1~2ms,由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应,尽管实际上各位数码管并非同时点亮,但只要扫描的速度足够快,给人的印象就是一组稳定的显示数据,不会有闪烁感,动态显示的效果和静态显示是一样的,能够节省大量的I/O端口,而且功耗更低。

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