LED數(shù)碼管的識別與檢測方法

1、LED數(shù)碼管也稱半導(dǎo)體數(shù)碼管，它是將若干發(fā)光二極管按一定圖形排列并封裝在一起的最常用的數(shù)碼顯示器件之一。LED數(shù)碼管具有發(fā)光顯示清晰、響應(yīng)速度快、耗電省、體積小、壽命長、耐沖擊、易與各種驅(qū)動電路連接等優(yōu)點，在各種數(shù)顯儀器儀表、數(shù)字控制設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。LED數(shù)碼管種類很多，品種五花八門，這里僅向初學(xué)者介紹最常用的小型“8”字形LED數(shù)碼管的識別與使用方法。B.EI日日印RIB.日舊目!>5£i3LLLrl如何識別LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及特點目前，常用的小型LED數(shù)碼管多為“8”字形數(shù)碼管，它內(nèi)部由8個發(fā)光二極管組成，其中7個發(fā)光二極管（ag）作為7段筆畫組成“8”字結(jié)構(gòu)（故也稱7段

2、LED數(shù)碼管），剩下的1個發(fā)光二極管（h或dp）組成小數(shù)點，如圖1（a）所示。各發(fā)光二極管按照共陰極或共陽極的方法連接，即把所有發(fā)光二極管的負極（陰極）或正極（陽極）連接在一起，作為公共引腳；而每個發(fā)光二極管對應(yīng)的正極或者負極分別作為獨立引腳（稱筆段電極”），其引腳名稱分別與圖1（a）中的發(fā)光二極管相對應(yīng)，即a、b、c、d、e、f、g腳及h腳（小數(shù)點），如圖1（b）所示。若按規(guī)定使某些筆段上的發(fā)光二極管發(fā)光，就能夠顯示出圖1（c）所示的“09”10個數(shù)字和“AF”6個字母，還能夠顯示小數(shù)點，可用于2進制、10進制以及16進制數(shù)字的顯示，使用非常廣泛。圖路電nJJuCCU，史/JiufU0123

3、456789FihLdEFABCDEF小數(shù)點(c)顯示符常用小型LED數(shù)碼管是以印制電路板為基板焊固發(fā)光二極管，并裝入帶有顯示窗口的塑料外殼，最后在底部引腳面用環(huán)氧樹脂封裝而成。由于LED數(shù)碼管的筆段是由發(fā)光二極管組成的，所以其特性與發(fā)光二極管相同。LED數(shù)碼管的主要特點：能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動發(fā)光，并能與CMOSTTL電路兼容；它不僅發(fā)光響應(yīng)時間極短（V0.1us）、高頻特性好、單色性好、亮度高，而且體積小、重量輕、抗沖擊性能好、使用壽命長（一般在10萬小時以上，最高可達100萬小時）、成本低。外形和種類常用小型LED數(shù)碼管的封裝形式幾乎全部采用了雙列直插結(jié)構(gòu)，并按照需要將1至多個“8

4、”字形字符封裝在一起，以組成顯示位數(shù)不同的數(shù)碼管。如果按照顯示位數(shù)（即全部數(shù)字字符個數(shù)）劃分，有1位、2位、3位、4位、5位、6位數(shù)碼管，如圖2所示。如果按照內(nèi)部發(fā)光二極管連接方式不同劃分，有共陰極數(shù)碼管和共陽極數(shù)碼管兩種；按字符顏色不同劃分，有紅色、綠色、黃色、橙色、藍色、白色等數(shù)碼管；按顯示亮度不同劃分，有普通亮度數(shù)碼管和高亮度數(shù)碼管；按顯示字形不同，可分為數(shù)字管和符號管。ElELBBJ»4II位數(shù)碼管3位數(shù)嗎管H.H.DIJIJLI.O.：2位數(shù)回管1位數(shù)碼管圖2LED數(shù)碼管實物外形圖圖3LED數(shù)碼管的尺寸衡量106127oIK圖4LED數(shù)碼管引腳排序規(guī)則主要參數(shù)表征LED數(shù)碼

5、管各項性能指標(biāo)的參數(shù)主要有光學(xué)參數(shù)和電參數(shù)兩大類，它們均取決于內(nèi)部發(fā)光二極管。除此之外，還有字高”這一衡量LED數(shù)碼管顯示字符大小的重要參數(shù)。字高”具體所指為顯示字符的高度，如圖3所示。國外型號的LED數(shù)碼管常用英寸作為與高”的單位，國產(chǎn)管則用毫米作單位。常見小型LED數(shù)碼管的字高有0.32英寸（8.12mm）、0.36英寸（9.14mm）、0.39英寸（9.90mm）、0.4英寸（10.16mm）、0.5英寸（12.70mm）、0.56英寸（14.20mm）、0.8英寸（20.32mm）、1英寸（25.40mm）等。型號與引腳的識別由于LED數(shù)碼管的型號命名各廠家不統(tǒng)一，可謂各行其事，無規(guī)律

6、可循。要想知道某一型號產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點和有關(guān)參數(shù)等，一般只能查看廠家說明書或相關(guān)的參數(shù)手冊。對于型號不清楚的LED數(shù)碼管，就只能通過萬用表等的測量，弄清內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和相關(guān)參數(shù)。表1列出了部分國產(chǎn)B$X深列LED數(shù)碼管的主要參數(shù)，供參考。小型LED數(shù)碼管的引腳排序規(guī)則如圖4所示。即：正對著產(chǎn)品的顯示面，將引腳面朝向雜志，從左上角（左、右雙排列引腳）或左下角（上、下雙排列引腳）開始，按逆時針（即圖中箭頭）方向計數(shù)，依次為1、2、3、4腳如果翻轉(zhuǎn)過來從背面看（比如在印制電路板的焊接面上看），即引腳面正對著自己、顯示面朝向雜志，則應(yīng)按順時針方向計數(shù)?？梢?，這跟普通集成電路是一致的。常用LED數(shù)碼管的引腳

7、排列均為雙列10腳、12腳、14腳、16腳、18腳等，表2給出了筆者整理出的常用LED數(shù)碼管的引腳排列圖和內(nèi)部電路圖，希望能夠給讀者的應(yīng)用提供簡便快捷的幫助。識別引腳排列時大致上有這樣的規(guī)律：對于單個數(shù)碼管來說，最常見的引腳為上、下雙排列，通常它的第3腳和第8腳是連通的，為公共腳；如果引腳為左、右雙排列，則它的第1腳和第6腳是連通的，為公共腳。但也有例外，必須具體型號具體對待。另外，多數(shù)LED數(shù)碼管的小數(shù)點”在內(nèi)部是與公共腳接通的，但有些產(chǎn)品的小數(shù)點”“8”字形字符的引腳卻是獨立引出來的。對于2位及以上的數(shù)碼管，一般多是將內(nèi)部各ah這8根數(shù)據(jù)線對應(yīng)連接在一起，而各字符的公共腳單獨引出（稱既減少

8、了引腳數(shù)量，又為使用提供了方便。例如，ah引腳，一共才只有12個引腳。如果制成各腳可達到40腳。4位動態(tài)數(shù)碼管有“8”字形字符獨立的'動態(tài)數(shù)碼管”），4個公共端，加上靜態(tài)數(shù)碼管”，則引常用LED數(shù)碼管的引腳排列圖和內(nèi)部電路圖（1）CPS05011AR（1位共陰/紅色0.5英寸）、英寸）、SM820501（綠色0.5英寸）SM420501K(紅色0.5英寸）、SM620501(藍色sF£ib|6kL11】lii食I5二h0.5k*七7llW*(2)SM420361(1位共陰/紅色0.36英寸）、SM440391(紅色0.39英寸）怎共白0L10af£7bc£

9、LJ、hdd云一公旄。O*七w*qA木AZSA2THc|deffKhs*7（4）SM410561K（1壓2S2S匹ZSc1ho108cd5e42tsTa23hQ位共陽/紅色0.56英寸）、SM610501（藍色0.5英寸）、SM810501（綠色0.5英寸）QT孔OQ5421OO10§7。木16於n（5）SM410561K（1位共陽/紅色0.56英寸）、SM610501（藍色0.5英寸）、SM810501（綠色0.5英寸）iolJt;f©h.b!iliIIIIed公calb|dTc<>Q10(6)SM410361(1位共陽/紅色0.36英寸）、HDSR-7801

10、（紅色0.3英寸）、HDSP-7301（紅色0.3英寸）(7)SM410322(1fseclao10ooc-cONN4位共陽/紅色0.32英寸）、SM210322（綠色0.32英寸）一2共9義立立SZSZd6611085KW2-561CGA（綠色0.56英寸）個位。blRI:slb69!KJd5vvLeI£i6AvzdMUJln-Ah4thKJ寮3r七一I;JAlVE.02vs£15(9)SN410502(2位共陽/紅色靜態(tài)0.5英寸）、SN210801（綠色0.8英寸）個F®ft®e2(12c2h2eldiglclhl14f十位13I個位。義v立義里妲

11、z又又覽文立立里席aTcdebghab：C；defghooiosAis61532I181741110R6S1279（10）SN460561（2位共陰/紅色動態(tài)0.56英寸）、SN260561（綠色0.56英寸）共iah910abcdefghII600OQOcpdgh1C914365a-10公共2®公共13LED數(shù)碼管簡易測試方法一個質(zhì)量保證的LED數(shù)碼管，其外觀應(yīng)該是做工精細、發(fā)光顏色均勻、無局部變色及無漏光等。對于不清楚性能好壞、產(chǎn)品型號及管腳排列的數(shù)碼管，可采用下面介紹的簡便方法進行檢測。圖5LED數(shù)碼管的檢測公共nfngno發(fā)光R100Q3V(a)干電池檢測法1. 干電池檢測法

12、。如圖5（a）所示，取兩節(jié)普通1.5V干電池串聯(lián)（3V）起來，并串聯(lián)一個100Q、1/8W的限流電阻器，以防止過電流燒壞被測LED數(shù)碼管。將3V干電池的負極引線（兩根引線均可接上小號鱷魚夾）接在被測數(shù)碼管的公共陰極上，正極引線依次移動接觸各筆段電極（ah腳）。當(dāng)正極引線接觸到某一筆段電極時，對應(yīng)筆段就發(fā)光顯示。用這種方法可以快速測出數(shù)碼管是否有斷筆（某一筆段不能顯示）或連筆（某些筆段連在一起），并且可相對比較出不同的筆段發(fā)光強弱是否一致。若檢測共陽極數(shù)碼管，只需將電池的正、負極引線對調(diào)一下，方法同上。如果將圖5（a）中被測數(shù)碼管的各筆段電極（ah腳）全部短接起來，再接通測試用干電池，則可使被測

13、數(shù)碼管實現(xiàn)全筆段發(fā)光。對于質(zhì)量保證的數(shù)碼管，其發(fā)光顏色應(yīng)該均勻，并且無筆段殘缺及局部變色等。如果不清楚被測數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)類型（是共陽極還是共陰極）和引腳排序，可從被測數(shù)碼管的左邊第1腳開始，逆時針方向依次逐腳測試各引腳，使各筆段分別發(fā)光，即可測繪出該數(shù)碼管的引腳排列和內(nèi)部接線。測試時注意，只要某一筆段發(fā)光，就說明被測的兩個引腳中有一個是公共腳，假定某一腳是公共腳不動，變動另一測試腳，如果另一個筆段發(fā)光，說明假定正確。這樣根據(jù)公共腳所接電源的極性，可判斷出被測數(shù)碼管是共陽極還是共陰極。顯然，公共腳如果接電池正極，則被測數(shù)碼管為共陽極；公共腳如果接電池負極，則被測數(shù)碼管應(yīng)為共陰極。接下來測試剩余各引

14、腳，即可很快確定出所對應(yīng)的筆段來。2. 萬用表檢測法。這里以MF50型指針式萬用表為例，說明具體檢測方法：首先，按照圖5（b）所示，將指針式萬用表撥至“RX10k”電阻擋。由于LED數(shù)碼管內(nèi)部的發(fā)光二極管正向?qū)妷阂话?gt;1.8V，所以萬用表的電阻檔應(yīng)置于內(nèi)部電池電壓是15V（或9V）的“RX10k”擋，而不應(yīng)置于內(nèi)部電池電壓是1.5V的“RX100”或“RX1k”擋，否則無法正常測量發(fā)光二極管的正、反向電阻。然后，進行檢測。在測圖5（b）所示的共陰極數(shù)碼管時，萬用表紅表筆（注意：紅表筆接表內(nèi)電池負極、黑表筆接表內(nèi)電池正極）應(yīng)接數(shù)碼管的-”公共端，黑表筆則分別去接各筆段電極（ah腳）；對

15、于共陽極的數(shù)碼管，黑表筆應(yīng)接數(shù)碼管的“+”公共端，紅表筆則分別去接ah腳。正常情況下，萬用表的指針應(yīng)該偏轉(zhuǎn)（一般示數(shù)在100kQ以內(nèi)），說明對應(yīng)筆段的發(fā)光二極管導(dǎo)通，同時對應(yīng)筆段會發(fā)光。若測到某個管腳時，萬用表指針不偏轉(zhuǎn)，所對應(yīng)的筆段也不發(fā)光，則說明被測筆段的發(fā)光二極管已經(jīng)開路損壞。與干電池檢測法一樣，采用萬用表檢測法也可對不清楚結(jié)構(gòu)類型和引腳排序的數(shù)碼管進行快速檢測。以上所述為1位LED數(shù)碼管的檢測方法，至于多位LED數(shù)碼管的檢測，方法大同小異，不再贅述。國產(chǎn)B$X漆列LED數(shù)碼管的代換型號型號主要參數(shù)國內(nèi)外代換型號BS2241位共陽/紅色/局晃/8mmTLR332BS2251位共陰/紅色/

16、局晃/8mmTLR332BS2411位共陰/紅色/局晃/13mmLTS547RBS2421位共陽/紅色/局晃/13mmLTS546RBS2431位共陰/紅色/局晃/10mmLTS4740APBS2441位共陽/紅色/10mmLTS4701APBS247-21位共陰/紅色/局晃/30mmGL8901BS2661位共陽/紅色/局晃/20mmHDSP-3401BS3411位共陰/綠色/13mmLTS547GBS3421位共陽/綠色/13mmLTS546GBS3431位共陰/綠色/10mmGL8N056BS3441位共陽/綠色/局晃/10mmLTS4501AGBS5821位共陽/橙色/58mmM012

17、31ABS5831位共陰/橙色/58mmM01231C2BS2462位共陽/紅色/13mmTLR325LED數(shù)碼管使用常識LED數(shù)碼管一般要通過專門的譯碼驅(qū)動電路，才能正常顯示字符。由于LED數(shù)碼管的品種和類型繁多，所以在實際使用時應(yīng)注意根據(jù)電路的不同選擇不同類型的管子。例如，共陰極的LED數(shù)碼管，只能接入輸出為高電平的譯碼驅(qū)動電路；共陽極的LED數(shù)碼管，只能接入輸出為低電平的譯碼驅(qū)動電路。動態(tài)掃描顯示電路的輸出端，只能接多位動態(tài)LED數(shù)碼管。各廠家或同一廠家生產(chǎn)的不同型號的LED數(shù)碼管，即使封裝尺寸完全相同，其性能和引腳排列有可能大相徑庭。反過來，功能和引腳排列相同的LED數(shù)碼管，外形尺寸往

18、往有大有小。所以選用或代換LED數(shù)碼管時，只能以它的型號為根據(jù)。表3給出了國產(chǎn)BSXXX系列LED數(shù)碼管與國內(nèi)外其他同類產(chǎn)品的直接代換型號，可供參考。1. LED數(shù)碼管屬于電流控制型器件，它的發(fā)光亮度與工作電流成正比。實際使用時，每段筆劃的工作電流取515mA（指普通小型管），這樣既可保證亮度適中，延長使用壽命，又不會損壞數(shù)碼管。如果在大電流下長期使用，容易使數(shù)碼管亮度衰退，降低使用壽命，過大的電流（指超過內(nèi)部發(fā)光二極管所允許的極限值）還會燒毀數(shù)碼管。為了防止過大電流燒壞數(shù)碼管，在電路中使用時一定要注意給它串聯(lián)上合適的限流電阻器。使用LED數(shù)碼管時必須注意區(qū)分普通亮度數(shù)碼管和高亮度數(shù)碼管。通常情況下，用高亮度數(shù)碼管可以代換現(xiàn)有設(shè)備上的普通亮度數(shù)碼管，但反過來不能用普通亮度數(shù)碼管代換高亮度數(shù)碼管。這是因為普通亮度數(shù)碼管的發(fā)光強度IV>0.15mcd（毫坎），而高亮度數(shù)碼管的發(fā)光強度IV>5mcd,兩者相差懸殊，并且普通亮度數(shù)碼管每個筆段的工作電流>5mA而高亮度數(shù)碼管在大約1mA的工作電流下即可發(fā)光。在挑選國產(chǎn)BSXX深列LED數(shù)碼管時，應(yīng)注意產(chǎn)品型號標(biāo)注的末位編號，以便與譯碼驅(qū)動電路等相匹配。通常產(chǎn)品末位數(shù)字是偶數(shù)的，為共陽極數(shù)碼管，如BS206、BS244等;若產(chǎn)