LED數(shù)碼管知識(shí)介紹

1、什么是led數(shù)碼管LED數(shù)碼管知識(shí)介紹LED 數(shù)碼管（LED Segment Dis plays只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。型。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5，）是由多個(gè)發(fā)光 二極管封在在一起組成“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，LED數(shù)碼管常用段數(shù)一般為 7段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類(lèi)似于3位“+T6，8，10位等等.，LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類(lèi)，了解LED的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌?lèi)型的數(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。右圖是共陰和共陽(yáng)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

2、，綠，藍(lán)，黃等幾種。LED數(shù)碼管廣泛用于儀表，時(shí)鐘，車(chē)站，家電等場(chǎng)合。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長(zhǎng)等。下頁(yè)將介紹常用LED數(shù)碼管內(nèi)部引腳圖片圖1這是一個(gè)7段兩位帶小數(shù)點(diǎn)10引腳的LED數(shù)碼管F圖2引腳定義每一筆劃都是對(duì)應(yīng)一個(gè)字母表示DP是小數(shù)點(diǎn)LED數(shù)碼管的驅(qū)LED數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)位，因此根據(jù) 動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類(lèi)。A、靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：I/O埠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱(chēng)直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的-十進(jìn)位解碼器解碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮

3、度高，缺點(diǎn)是占用I/O埠多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5X8 = 40根I/O 埠來(lái)驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè) 89S51單片機(jī)可用的I/O 埠才32個(gè)呢。故實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加解碼驅(qū) 動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬體電路的復(fù)雜性。8個(gè)顯示筆劃B、動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng): 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示介面是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的a,b,c,d,e,f,g,dp-的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決 于單片機(jī)對(duì)位元選通 COM端電路的控制

4、，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開(kāi)，該位元就顯示出字形，沒(méi)有 選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。臺(tái)匕透過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè) LED數(shù)碼管的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過(guò)程中，每位 元數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 12ms，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮， 但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O埠，而且功耗更低。恒流驅(qū)動(dòng)與非恒流驅(qū)動(dòng)對(duì) LED數(shù)碼管的影響主要有以下幾點(diǎn): 1、顯示效果：由于LED基本上屬于電流敏感元件，其正向壓降的分散性很大

5、，并且還與溫度有關(guān)，為了保證數(shù)碼管具有良好的亮度均勻度，就需要使其具有恒定的工作電流，且不能受溫度及其它因素的影響。另外，當(dāng)溫度變化時(shí)驅(qū)動(dòng)晶片還要能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電流的大小以實(shí)現(xiàn)色差平衡溫度補(bǔ)償。2、安全性:即使是短時(shí)間的電流超載也可能對(duì)發(fā)光管造成永久性的損壞, 面積損壞。采用恒流驅(qū)動(dòng)電路后可防止由于電流故障所引起的數(shù)碼管的大另外，我們所采用的超大型積體電路還具有級(jí)聯(lián)延時(shí)開(kāi)關(guān)特性， 還具有熱保護(hù)功能，當(dāng)任何一片的溫度超過(guò)一定值時(shí)可自動(dòng)關(guān)斷,可防止反向尖峰電壓對(duì)發(fā)光二極體的損害。超大型積體電路并且可在控制室內(nèi)看到故障顯示。什么數(shù)碼管亮度不均勻?有兩個(gè)大的因素影響到亮度一致性。一是使用原材料晶片的

6、選取，一是使用數(shù)碼管時(shí)采取的控制方式。1、原材料-LED晶粒的VF和亮度和波長(zhǎng)是一個(gè)正態(tài)分布,即使篩選過(guò)LED晶粒，VF和亮度和波長(zhǎng)已在一個(gè)很小的范圍了，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品還是在一個(gè)范圍內(nèi)，結(jié)果就是亮度不一致2、要保證LED數(shù)碼管亮度一樣，在控制方式選取上也有差別VF不相同的發(fā)光二極體最好的辦法是恒流控制，流過(guò)每一個(gè)發(fā)光二極體的電流都是相同的，這樣發(fā)光二極體看起來(lái)亮度就是一樣的了。如恒壓控制，則導(dǎo)致 分到的電流不相同，所以亮度也不同。當(dāng)然這兩個(gè)條件是相輔相成的。怎樣測(cè)量數(shù)碼管引腳，分共陰和共陽(yáng)找公共共陰和公共共陽(yáng)，首先，我們找個(gè)電源（3到5伏）和不同規(guī)格的電阻，VCC串接個(gè)電阻后和 GND接在任意

7、2個(gè)腳上，組合有很多，但總有一個(gè)LED會(huì)發(fā)光的找到一個(gè)就夠了，然后用GND不動(dòng)，VCC （串電阻）逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè)LED （一般是8個(gè)），那它就是共陰的了。相反用VCC不動(dòng)，GND逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè) LED （一般是8個(gè)），那它就是共陽(yáng)的。也可以直接用數(shù)位萬(wàn)用表，紅表筆是電源的正極，黑表筆是電源的負(fù)極。10923a7455A1092334 -56B圖4 7段2位10腳位的LED數(shù)碼管內(nèi)部接線圖共陰極接法PINFUNCTIONAB1CATHODE aANODE a2CATHODE fANODE raCATHODE 0ANODE g4CATHODEeANODEe5iCATHODE

8、 dANODEd6CATHODE OPCATHODE DP7ANODE DPANODE DPBCATHODE CAHODEt9ANODECATHODE10CATHODE bANODE bDIGIT 1*dABC2AFGDPDIGIT2ABCErJFGDP圖3 7段1位10腳位的LED數(shù)碼管內(nèi)部接線圖 A 為共陽(yáng)極接法B為共陰極接法7 8 3 2 1 10 4 5DIG JDIG.2ADP14DIG J131DIG.2F 叮1r 1B C D EFG DP AB CD E F GDP16151017 41110 812 7 9圖5 7段2位18腳位的LED數(shù)碼管內(nèi)部接線圖共陽(yáng)內(nèi)部引腳圖DIG.1

9、DIG 2DIG3BC0IG.4A圖6 7段4位LED數(shù)碼管內(nèi)部接線圖12T 01C5JU*!4HI 0 C 0 F GDP A B C D E FAS CD10.4ABCOP11 7 4 2 1 10 5 3圖7 7段4位12腳位的LED數(shù)碼管內(nèi)部接線圖共陽(yáng)極內(nèi)部引腳圖注：這與帶冒號(hào)的時(shí)鐘 LED的接法是不一樣的COLUMNPIN *334SG7S 8 X8點(diǎn)17.5 mm （0.69 英寸）共陰單色LED點(diǎn)陣模塊內(nèi)部引腳圖Se78 ROWCOL 12 J 45 e 7 floooooooo O O O O O O O O OOOOOOOO OOOOOOOOO O O O O O O oO O O O O O O 0OOOOOOOOOOOOOOOO2345S73COL 12345 e 7&700 00 00 0 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000C00RED MCOMMON ROW CATHODEP 血 c,1 4 1*豐幸) J 2 *幸)色1,14) 1