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1、LED 数码管的结构及工作原理 沈红卫 LED 数码管（LEDSegmentDisplays）是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。 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
2、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。 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 每一笔划都是对应一个字母表示 DP 是小数点. 数码管分为共阳极的LED 数码管、共阴极的 LED 数码管两种。下图例举 的是共阳极的LED 数码管，共阳就是 7 段的显示字码共用一个电源的正。led 数码管原理图示意：,1,图 3 引脚示意图 从上图可以看出，要是数码管显示数字，有两个条件：1、是要在 VT 端 （3/
3、8 脚）加正电源；2、要使（a,b,c,d,e,f,g,dp)端接低电平或“0”电平。这样才 能显示的。 共阳极LED 数码管的内部结构原理图图 4：,图 4 共阳极 LED 数码管的内部结构原理图 共阴极LED 数码管的内部结构原理图：,图 5 共阴极 LED 数码管的内部结构原理图,2,表 1.1 显示数字对应的二进制电平信号,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 显示出我们要的数位，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。 A、静态显示驱动： 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
4、口进行驱动，或者使用如 BCD 码二-十进位转换器进行驱动。静态 驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用 I/O 口多，如驱动 5 个数码 管静态显示则需要 5840 根 I/O 口来驱动，要知道一个 89S51 单片机可用的 I/O 口才 32 个呢。故实际应用时必须增加驱动器进行驱动，增加了硬体电路的 复杂性。 B、动态显示驱动：,3,数码管动态显示介面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
5、输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但 究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位元选通 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。 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。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为 12ms， 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。,4,5,
