５.１數碼管的結構及工作原理日常生活中經常使用７個發(fā)光二極管構成字型“８”的ＬＥＤ數碼管，另外，還有一個顯示小數點的部分，共８個發(fā)光二極管以顯示數字、符號及小數點，構成了８段數碼管，如圖５.１所示。如果不含有小數點，即為７段數碼管，這種器件價格價廉，配置靈活，經常作為單片機應用系統(tǒng)的顯示器件，本章只講述８段數碼管，７段數碼管可以類比８段數碼管同理學習。８段數碼管有共陰極和共陽極兩種，把８段數碼管中的所有發(fā)光二極管的陽極都連在一起（公共端為ｃｏｍ），而每個數碼管的陰極分別為ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ及ｄｐ（ｄｅｃｉｍａｌｐｏｉｎｔ，小數點），這種８段數碼管稱為共陽極數碼管；而把８段數碼管中的所有發(fā)光二極管的陰極都連在一起（公共端為ｃｏｍ），每個數碼管的陽極分別為ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ及ｄｐ（ｄｅｃｉｍａｌｐｏｉｎｔ，小數點），這種８段數碼管稱為共陰極數碼管，如圖５.２所示。下一頁返回５.１數碼管的結構及工作原理當數碼管顯示一位數字時，７個發(fā)光二極管構成字型“８”的各個筆畫（段）ａ～ｇ，小數點由ｄｐ顯示。當在某個發(fā)光二極管上施加一定的正向電壓時，該段筆畫亮；不加電壓則暗。為了保護各個發(fā)光二極管不被損壞，須外加限流電阻。以共陰極數碼管為例，如圖５.２（ａ）所示，各發(fā)光二極管公共陰極ｃｏｍ接地。若向各控制端ｄｐ、ｇ、ｆ、ｅ、ｄ、ｃ、ｂ、ａ順次送入１１１０１１１１信號，則該數碼管顯示“９.”字型。（ｄｐ小數點為最高位，ａ為最低位。）上一頁返回５.２驅動數碼管５.２.１驅動共陰極數碼管像使用普通發(fā)光二極管一樣，當使用８段共陰極數碼管時，首先把ｃｏｍ端接地（ＧＮＤ），然后將每一個發(fā)光二極管接一個限流電阻，該限流電阻可使用２００～３３０Ω，電阻值越大，亮度越弱，電流越??；反之，則越亮。若只使用一個限流電阻，顯示不同數字時，亮度會不同，如圖５.３所示。共陰極數碼管顯示數字０～Ｆ、“－”符號及全部熄滅時的編碼如表５.１所示，其中小數點一直不亮，ａ段為最低位，ｄｐ小數點為最高位。下一頁返回５.２驅動數碼管５.２.２驅動共陽極數碼管使用８段共陽極數碼管時，把ｃｏｍ端接＋ＶＣＣ（即＋５Ｖ電源），然后將每一個發(fā)光二極管的陽極接一個限流電阻，如圖５.４所示。共陽極數碼管顯示數字０～Ｆ、“－”符號及全部熄滅時的編碼如表５.２所示，其中小數點一直不亮，ａ段為最低位，ｄｐ小數點為最高位。上一頁返回５.３數碼管的顯示及實例５.３.１數碼管的靜態(tài)顯示及實例靜態(tài)顯示就是當數碼管顯示某個字符時，相應的段（發(fā)光二極管）恒定地導通或截止，直到顯示另一個字符為止。例如，數碼管的ｂ、ｃ段恒定導通，其余段和小數點恒定截止時顯示１；當顯示字符０時，數碼管的ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ段恒定導通，ｇ、ｄｐ截止。我們把能控制數碼管顯示字型的線，ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ和ｄｐ這樣的線叫作段選線。數碼管內部的發(fā)光二極管點亮時，一般需要５ｍＡ以上的電流，而且電流不可過大，否則會燒毀二極管，由于單片機的Ｉ／Ｏ口送不出如此大的電流，所以單片機與數碼管相連時一般都加驅動電路，如使用７４ＨＣ５７３鎖存器，其輸出電流較大，電路接口簡單，可參考使用。下一頁返回５.３數碼管的顯示及實例５.３.２數碼管的動態(tài)顯示及實例為了簡化電路，降低成本，將多個數碼管放在一起進行顯示，形成數碼管的動態(tài)顯示方式。在此種方式下，每個數碼管的段選線并聯(lián)在一起，由一個８位Ｉ／Ｏ口控制，如圖５.６中的Ｐ０口；而每個數碼管的公共端ｃｏｍ由相應的Ｉ／Ｏ線控制，實現(xiàn)各位的分時選通，我們把這種通過控制公共端的線路稱為“位選線”，如圖５.６的Ｐ０.０～Ｐ０.３各引腳，整個數碼管的動態(tài)顯示方式如圖５.６所示。動態(tài)掃描顯示的掃描方式有程序控制掃描和定時中斷掃描兩種。程序控制掃描要占許多ＣＰＵ時間，在計算機任務較重時，難以得到很好的效果。定時中斷掃描可以每隔一定時間顯示一位數碼管。上一頁下一頁返回５.３數碼管的顯示及實例５.３.３設計型實驗———模擬秒表的實現(xiàn)一、實驗目的（１）掌握數碼管的靜態(tài)顯示方法。（２）掌握數碼管的擴展應用。二、實驗要求秒表初始復位時，顯示值為００，然后每隔１ｓ，顯示值就自動加１；當秒表顯示５９時，下一秒秒表值自動清０，仍顯示００。三、電路圖秒表電路如圖５.７所示，數碼管采用共陽極顯示方式。四、程序設計上一頁返回圖５.１８段ＬＥＤ數碼管的正面（左）背面（右）返回圖５.２８段ＬＥＤ數碼管結構返回圖５.３共陰極數碼管的驅動連接返回表５.１共陰極數碼管顯示字型編碼表返回圖５