不同位的數碼管實物

LED數碼管（LED Segment Displays）是由8個發光二極管構成。按照一定的圖形及排列封轉在一起的顯示器件。其中7個LED構成7筆字形，1個LED構成小數點（固有時也寫成八段數碼管）這些段分别由字母a,b,c,d,e,f,g,dp來表示。當數碼管特定的段加上電壓後，這些特定的段就會亮起，以形成我們眼睛看到“8.”的字樣了。LED數碼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。小尺寸數碼管的顯示筆畫常用一個發光二極管組成，而大尺寸的數碼管由二個或多個發光二極管組成，一般情況下，單個發光二極管的管壓降為1.8V左右，電流不超過30mA。發光二極管的陽極連接到一起的稱為共陽數碼管，發光二極管的陰極連接到一起的稱為共陰數碼管。在共陽數碼管中，公共端一般需要接電源正極，然後需要哪一段亮，就把對應段的控制引腳設為低電平，而在共陰數碼管中，公共端需要接電源地，然後需要哪一段亮，就把對應段的控制引腳設為高電平。常用LED數碼管顯示的數字和字符是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。了解LED的這些特性，對編程是很重要的，因為不同類型的數碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的，顯示字符時候的字符庫也是不一樣的。（歡迎加個人dianzi126,QQ：2463515595或加我們的QQ群：300384358，大家一起讨論。）

數碼管原理

A、靜态顯示驅動：

靜态驅動也稱直流驅動。靜态驅動是指每個數碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O進行驅動。靜态驅動的優點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O多，如驅動4個數碼管靜态顯示則需要4×8=32個I/O口來驅動，這樣對單片機的I/O口是極大的浪費。故實際應用時必須增加外在的驅動電路進行驅動，然而又增加了硬體電路的複雜性，所以在我們設計一個産品的時候就需要做取舍的選擇了。是要硬件簡單，還是要節省單片機資源？

B、動态顯示驅動：

數碼管動态顯示是單片機應用最為廣泛的一種顯示方式，動态驅動是将所有數碼管的8個顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp "的同名端連在一起，另外為每個數碼管的公共極COM增加位選通電路控制，位選通電路由單片機I/O口控制，當單片機輸出字形碼時，所有數碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數碼管會顯示出字形，取決于單片機對COM端的位選通電路的控制，隻有當位選通電路選通時，當前位才會顯示我們輸出的字形碼。所以我們隻要将需要顯示的數碼管的選通控制打開，該位元就顯示出字形，沒有選通的數碼管就不會亮。

通過分時輪流控制各個LED數碼管的COM端，就使各個數碼管輪流受控顯示，這就是動态驅動。在輪流顯示過程中，每位數碼管的點亮時間為1～2ms，由于人的視覺暫留現象及發光二極體的餘輝效應，盡管實際上各位數碼管并非同時點亮，但隻要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩定的顯示資料，不會有閃爍感，動态顯示的效果和靜态顯示是一樣的，能夠節省大量的I/O口，而且功耗更低。

實際運用中，數碼管顯示電路中同樣還需要接限流電阻（如何計算限流電阻，我們後續再來解析），但是限流電阻我們一般要比計算得到的值取的小一些，為什麼呢？因為我們在實際運用中一般都會采用動态顯示方式來驅動數碼管，這樣一來每個數碼管其實不是一直都在亮，而是閃爍着了（隻是我們人眼看不出來，不信你用手機攝像頭對着動态顯示的數碼管拍照看看），自然亮度就會下降，我們就以減小限流電阻的大小來提高亮度。

在動态顯示方式中，位選通電路我們一般采用三極管來做，把三極管作開關用。經驗之談，驅動共陰數碼管時用NPN三極管，驅動共陽數碼管時用PNP三極管，而我們最常用的就是8050和8550這兩個（大尺寸數碼管除外）。

共陰數碼管驅動電路圖

最後留個小問題，你看完了以上的介紹，是不是真的懂得數碼管了？問題來了，假如當前我需要顯示個4，那麼“a b c d e f g dp”這些段哪些需要亮哪些不需要亮？再來一問，假如是共陰數碼管，那顯示4的顯示碼是什麼？（十六進制數）

今天的數碼管就說完了，後續小代還會繼續把這個DIY時鐘的其它部分分享給大家，最後等打樣闆子回來後我們會測試出成品，然後會把剩下的闆子免費送給大家，有需要的朋友可以關注我們單片機技術宅。裡面有幹貨哦，等你！！！

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