智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作項(xiàng)目二2.3.2數(shù)碼管顯示原理2026年1月11日星期日智能光電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及原理數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)方式主要內(nèi)容

1.數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及原理1.

數(shù)碼結(jié)構(gòu)及原理LED

數(shù)碼管是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在

一

起組成“8”字形的器件，引線在內(nèi)部連接

完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃和公共電極。數(shù)碼管由7個(gè)發(fā)光二極管組成8字形結(jié)構(gòu)，

再加上小數(shù)點(diǎn)就是8個(gè)段碼，這些段分別由字母a,b,c,d,e,f,g,dp

來表示，如圖

2-6所示：D

1.數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及原理按照數(shù)碼管中

發(fā)

光

二

極

管

單

元的

連

接

方

式

分

為

共陽(yáng)

極

和

共陰

極

數(shù)

碼

管。

共陰極

數(shù)

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(shù)碼管。

共陰數(shù)

碼

管

在

應(yīng)

用時(shí)

應(yīng)

將公

共

極COM

接到地線GND上，當(dāng)

某一字段

發(fā)

光

二

極

管的

陽(yáng)

極

為

高電

平1時(shí)，

相

應(yīng)

字

段

就

點(diǎn)

亮；

當(dāng)

某

一

字

段的陽(yáng)

極

為

低電

平

0時(shí)

，相應(yīng)字段就

不

亮。共陽(yáng)

極

數(shù)

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(shù)碼管。共陽(yáng)極數(shù)碼管在

應(yīng)

用時(shí)

應(yīng)

將公

共

極COM接

到電

源，當(dāng)

某一

字

段

發(fā)

光

二

極

管的陰

極

為

低電

平0時(shí)

相

應(yīng)

字

段

就

點(diǎn)就不亮。

共陰極

和

共陽(yáng)

極

數(shù)

碼管內(nèi)

部結(jié)

構(gòu)

原

理

如圖

2

-

7

所

示

：亮；當(dāng)

某一

字

段的陰

極

為

高電

平1

時(shí)，

相

應(yīng)

字

段

1.數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及原理當(dāng)

數(shù)

碼

管

要

顯

示

一

個(gè)

數(shù)

字時(shí)，

將

相

應(yīng)的

數(shù)

字

段點(diǎn)

亮，

其

它

段

不

亮，

就

可以

顯

示

數(shù)

字

了。

例

如

要

在

數(shù)

碼管

上

顯

示

一

個(gè)

數(shù)

字

“

2”

,由圖

2

-

6

可

知，

要

顯

示

數(shù)

字

2

,

則

要a、b、d、e、g這

5

段

亮，

其

它

3

段

滅。

如

果

是共陰

極

數(shù)

碼管的

話

，a

、b

、d

、e

、g這

5

段陰

極

為

高電

平1

,

才

可以

保

證

對(duì)

應(yīng)的

段

碼

亮，

其

它

3

段

則

應(yīng)

該

為

低電平0,則從高到低(dp

為高位，a

為

低

位

)

對(duì)

應(yīng)的

二

進(jìn)

制

編

碼

為

01

011

01

1

,

轉(zhuǎn)

換

為C

語

言的

十

六

進(jìn)

制

就

是

0x5B;如果是

共陽(yáng)極

數(shù)

碼管的

話

，a、b、d、e、g這

5

段陰

極

為

低電

平

0

,

才

可以

保

證

對(duì)

應(yīng)的

段

碼

亮，

其

它

3

段則應(yīng)該為

高電

平1,

則

從

高

到

低

(dp

為高位，a

為

低

位

)

對(duì)

應(yīng)

的

二

進(jìn)

制

編

碼

為

1

0

1

0

0

1

0

0

,

轉(zhuǎn)

換

為C

語言的

十

六

進(jìn)

制

就

是

0xA4。

按

此

方

法

可以

得

到

共陰

極

和

共陽(yáng)

極

數(shù)

碼

管

顯

示

數(shù)

字

0

~

9

對(duì)

應(yīng)的

十

六

進(jìn)

制

編

碼，

如

表

2

-

1

所

示

：數(shù)字共陰極十六進(jìn)制編碼共陽(yáng)極十六進(jìn)制編碼00x3F0xC010x060xF920x5B0xA430x4F0xB040x660x9950x6D0x9260x7D0x8270x070xF880x7F0x8090x6F0x90

1.

數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及原理表2-1共陽(yáng)極和共陰極數(shù)碼管編碼對(duì)照表

數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)方式數(shù)碼管要正常顯示

，

就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼

，

從而顯示出我們要的數(shù)字

，

數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)可以分為靜態(tài)方式和動(dòng)態(tài)方式兩種。(1)靜態(tài)方式靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼由驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)管腳進(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

度

高

，

缺

點(diǎn)

是占

用

驅(qū)

動(dòng)

的IO

口

太

多

，

例

如

驅(qū)

動(dòng)

2

個(gè)

數(shù)

碼

管

，

需

要占

用

驅(qū)

動(dòng)

器

的

1

6

個(gè)

管

腳

，

靜

態(tài)

驅(qū)

動(dòng)電

路

示

意

圖

如

圖

2

-

8

所

示

。

但

是

一

般

單

片

機(jī)

控

制

器

管

腳

有

限

，

因

此

靜

態(tài)

驅(qū)

動(dòng)

方

式

用

的比

較

少

。DSI

10UI26PB1PB2PB3PB4PB5PB6STM32F0PB7PB9PB10PB11PB12PB13PB14PB153STM32F0BPSEG58二59二62二30DS2PB0DPvcc

數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)方式(2)動(dòng)態(tài)方式動(dòng)

態(tài)驅(qū)動(dòng)方

式

是

將

所

有

數(shù)

碼

管的

8

個(gè)

段

碼

分

別

并

聯(lián)

在

一

起，并

為

每

個(gè)

數(shù)

碼

管的

公

共

極COM增

加

選

通

控制

電路，每個(gè)數(shù)

碼管

公

共

極的

選

通由各自獨(dú)立的I0

線

控

制。通

過

分

時(shí)

輪

流

控

制

各

個(gè)

數(shù)

碼

管的

公

共

極，

就

使

各

個(gè)數(shù)碼管

輪

流受

控

顯

示，

這

就

是

數(shù)

碼

管的

動(dòng)

態(tài)

驅(qū)

動(dòng)

顯

示。

在

輪

流顯

示

過

程中，由于

人的

視覺

暫留

現(xiàn)

象

及

發(fā)

光二極管的

余

輝

效

應(yīng)，當(dāng)

每

一

個(gè)

數(shù)

碼

管

輪

流

顯

示的

頻

率

高

于

5

0Hz

時(shí)，人眼

是

看

不到閃爍的，即盡管

各

位

數(shù)

碼管并不是同時(shí)點(diǎn)

亮，

但只

要

掃

描的

速

度

足

夠

快，

給

人的

感覺

就

是

一

組

穩(wěn)

定的

顯

示

數(shù)

據(jù)。

動(dòng)

態(tài)

驅(qū)

動(dòng)電路

示

意圖如圖

2

-

9