LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)與工作原理

1、LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)與工作原理  LED數(shù)碼管（LED Segment Displays）是由8個發(fā)光二極管構(gòu)成。按照一定的圖形及排列封轉(zhuǎn)在一起的顯示器件。其中7個LED構(gòu)成7筆字形，1個LED構(gòu)成小數(shù)點（固有時成為八段數(shù)碼管）LED數(shù)碼管有兩大類，一類是共陰極接法，另一類是共陽極接法，共陰極就是7段的顯示字碼共用一個電源的負極，是高電平點亮，共陽極就是7段的顯示字碼共用一個電源的正極，是低電平點亮。只要控制其中各段LED的亮滅即可顯示相應(yīng)的數(shù)字、字母或符號。數(shù)碼管位數(shù)有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等（及數(shù)碼管的位數(shù)），了解LED的這些特性，對編程是很重要的，因為不同類型

2、的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。圖2是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍，黃等幾種。LED數(shù)碼管廣泛用于儀表，時鐘，車站，家電等場合。選用時要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長等。圖1 這是一個7段兩位帶小數(shù)點 10引腳的LED數(shù)碼管  圖2 引腳定義  2位數(shù)碼管實物圖 圖3 引腳示意圖      每一筆劃都是對應(yīng)一個字母表示， DP是小數(shù)點.  要是數(shù)碼管顯示數(shù)字，有兩個條件：1、是要在VT端（3/8腳）加正電源

3、；2、要使（a,b,c,d,e,f,g,dp)端接低電平或“0”電平。這樣才能顯示的。 共陽極LED數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖圖4：   圖4 共陽極LED數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖共陰極LED數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖：   圖5 共陰極LED數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖 表1.1 顯示數(shù)字對應(yīng)的二進制電平信號 LED數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數(shù)位，因此根據(jù)LED數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。A、靜態(tài)顯示驅(qū)動： 靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一

4、個段碼都由一個單片機的I/O口進行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二-十進位轉(zhuǎn)換器進行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×840根I/O口來驅(qū)動，要知道一個89S51單片機可用的I/O口才32個呢。故實際應(yīng)用時必須增加驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬體電路的復(fù)雜性。B、動態(tài)顯示驅(qū)動： 數(shù)碼管動態(tài)顯示介面是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)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(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位元選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。    透過分時輪流控制各個LED數(shù)碼管的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮時間為12ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足