数码管按段数可分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元,也就是多一个小数点(DP)这个小数点可以更精确的表示数码管想要显示的内容;按能显示多少个(8)可分为 1 位、2 位、3 位、4 位、5 位、6 位、7 位等数码管。常用的 LED显示器有 LED 状态显示器(俗称发光二极管)、LED 七段显示器(俗称数码管)和LED 十六段显示器。发光二极管可显示两种状态,用于系统状态显示;数码管用于数字显示十六段显示器用于字符显示。
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数码管结构
数码管由 8 个发光二极管(以下简称字段)构成,通过不同的组合可用来显示数字 0~9、字符 A ~ F、H、L、P、R、U、Y、符号“-”及小数点“。”
数码管的外形结构如下图所示。数码管又分为共阴极和共阳极两种结构。
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数码管的工作原理
共阳极数码管的 8 个发光二极管的阳极(二极管正端)连接在一起。通常,公共阳极接高电平(一般接电源),其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为低电平时,则该端所连接的字段导通并点亮。根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时,要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流,还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。
共阴极数码管的 8 个发光二极管的阴极(二极管负端)连接在一起。通常,公共阴极接低电平(一般接地),其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为高电平时,则该端所连接的字段导通并点亮,根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时,要求段驱动电路能提供额定的段导通电流,还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。
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数码管驱动方式
直流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。优点是编程简单,显示亮度高,缺点是占用 I/O 端口多。
动态显示驱动是将所有数码管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。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,所有数码管都接收到相同的字形码