單片機驅動(dòng)數碼管顯示設計

數碼管由7個(gè)發(fā)光二極管組成,行成一個(gè)日字形,它門(mén)可以共陰極,也可以共陽(yáng)極.通過(guò)解碼電路得到的數碼接通相應的發(fā)光二極而形成相應的字,這就是它的工作原理.

基本的半導體數碼管是由7個(gè)條狀的發(fā)光二極管（LED）按圖1所示排列而成的，可實(shí)現數字"0～9"及少量字符的顯示。另外為了顯示小數點(diǎn)，增加了1個(gè)點(diǎn)狀的發(fā)光二極管，因此數碼管就由8個(gè)LED組成，我們分別把這些發(fā)光二極管命名為 "a,b,c,d,e,f,g,dp"，排列順序如下圖1。

數碼管的分類(lèi)

數碼管按各發(fā)光二極管電極的連接方式分為共陽(yáng)數碼管和共陰數碼管兩種。

共陰數碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數碼管。共陰數碼管在應用時(shí)應將公共極COM接到地線(xiàn)GND上，當某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應字段就點(diǎn)亮。當某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應字段就不亮。共陰數碼管內部連接如圖3所示。

共陽(yáng)數碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極(COM)的數碼管。共陽(yáng)數碼管在應用時(shí)應將公共極COM接到+5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應字段就點(diǎn)亮。當某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應字段就不亮。共陽(yáng)數碼管內部連接如圖2所示。

圖2：共陽(yáng)數碼管內部連接圖

圖3：共陰數碼管內部連接圖

數碼管的顯示方式

數碼管要正常顯示，就要用驅動(dòng)電路來(lái)驅動(dòng)數碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數字，因此根據數碼管的驅動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類(lèi)。

① 動(dòng)態(tài)顯示驅動(dòng)：數碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅動(dòng)是將所有數碼管的8個(gè)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(gè)數碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線(xiàn)控制，當單片機輸出字形碼時(shí)，所有數碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數碼管會(huì )顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數碼管的選通控制打開(kāi)，該位就顯示出字形，沒(méi)有選通的數碼管就不會(huì )亮。通過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)數碼管的的COM端，就使各個(gè)數碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅動(dòng)。在輪流顯示過(guò)程中，每位數碼管的點(diǎn)亮時(shí)間為1～2ms，由于人的視覺(jué)暫留現象及發(fā)光二極管的余輝效應，盡管實(shí)際上各位數碼管并非同時(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定的顯示數據，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，能夠節省大量的I/O端口，而且功耗更低。