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    2024LED电子电路基础训练
    发布时间:2023-12-29 21:23:03

    LED数码管的结构及工作原理实用分析



     

            LED数码管(LED Segment Displays)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,123456810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。

    下图 这是一个7段两位带小数点 10引脚的LED数码管

                                                                                             

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    下图 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:

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     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(3/8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

      

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     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:  

     

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    共阴极LED数码管的内部结构原理图

     

    1.1 显示数字对应的二进制电平信号

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    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5×840I/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。

    LED数码管基础002.jpg

     

    B、动态显示驱动: 

    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。

    LED数码管基础003.jpg

     

        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,而且功耗更低。

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     四位数码管基础:




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