数码管原理

2023-10-29

今天有师弟问我数码管的问题,我想起我刚学单片机的时候,好像也在数码管的地方迷糊了一段时间,就简单写写数码管的原理。

首先,什么是数码管?
百度百科解答:数码管,也称作辉光管,是一种可以显示数字和其他信息的电子设备。玻璃管中包括一个金属丝网制成的阳极和多个阴极。大部分数码管阴极的形状为数字。管中…

看了估计白看,简言之,数码管是一种半导体发光器件,基本单元就是发光二极管,如果不明白发光二极管的话,请学习模电基础。

多个发光二极管,摆放成数字的位置,成为一个基本的数码管单元。

工作原理

一些基本概念如下:

  1. 位数:根据可显示的数字的位数,显示 4 个数,就叫 4 位数码管。对位数的选择,称为位选。
  2. 段数:这个数字由几块组成,正常一个数字是 7 段就可以了,加上小数点是 8 段。所以,由几部分组成,就叫几段。对段数的选择称为段选。
  3. 共阴共阳:按照发光二极管单元连接方式可以分为共阴数码管或者共阳数码管。

下面详细解释一下共阴共阳:
首先阳极表示高电平,阴级表示低电平

共阳数码管表示将数码管中所有的发光二极管的阳极接到一起,形成的数码管。共阳数码管在使用时,将公共阳极接到+5V时,其余的,对应片段的阴极引脚接在低电平(GND)时,对应的片段就会亮。阴极引脚接高电平时,相应片段不亮。

共阴则正好相反,将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极,共阴数码管在使用时,将公共极阴极接到地线(GND)上,当某一片段发光二极管的阳极为高电平时,对应的片段就被点亮。阳极为低电平时,相应片段就不亮。

电气特性

单位数码管

单位数码管(数字只有 1 位)有十个管脚,其中有 8 根,分别对应 a,b,c,d,e,f,g,dp,共 8 个发光二极管。剩余两个引脚 3 和 8 为公共脚。共阳数码管,需要公共脚接在+5V 上,共阴数码管接在 GND 上。
引脚图如下:

实物图如下:

因为是单位数码管,所以不存在位选这个操作,位选,顾名思义是选择位数。单位数码管只有段选。

假定图示为共阴数码管,我们就需要给 COM 接 GND,其余位置,对应字母的引脚接+5V 可以点亮对应的字段(应该很好理解了)

四位数码管

接下来看看多位数码管:
引脚图如下:

实物图如下:

内部结构图如下:

图示为共阳数码管结构图,可见,“12,9,8,6”,四个引脚,分别控制一个单位数码管。其余引脚对应每个数码管的 8 个字段。
比如我想让第三个数码管的点亮起来。那就 8 脚+5V,3 脚 GND 即可。
所以段选位选,一目了然。

驱动方式

静态驱动

静态驱动也称为直流驱动,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 端口进行驱动,或者使用如 BCD 码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单,显示亮度高,缺点是占用 I/O 端口多,如驱动 5 个数码管静态显示则需要 5×8=40 根 I/O 端口来驱动,一个 51 单片机肯定是不够用的,实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动,增加了硬件电路的复杂性。

动态显示

数码管动态显示接口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,但究竟是哪个数码管会显示出字形,取决于单片机对位选通 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。通过分时轮流控制各个数码管的的 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 1 ~ 2ms,由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应,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数据,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 端口,而且功耗更低。
如示例中的 4 位数码管就是采用动态显示方式。

亮度和锁存器

一般来说静态驱动的亮度要高于动态驱动的亮度,但不影响使用。实际使用中为了达到更好的效果,会配合锁存器如 74HC573 一起使用,可以记忆先前状态数据直到有新数据覆盖。对做 51 单片机应用开发来说,相对 LCD 液晶,液晶模块编程更方便,样式更多样,但是其缺点亮度不够。这也恰恰是数码管的优势,如果做简单的计数显示,数码管是最好选择。

使用注意事项

数码管的基本组成是发光二极管,因此其可以通过的电流只有几毫安,接 5V 直流电源做测试的时候一定要串上一个几十千欧姆大小的电阻。否则,很容易烧掉,此外用万用表的测电阻档就可将其点亮,足以说明其电流之小。

参考

https://baike.baidu.com/item/数码管/9903965?fr=aladdin
https://blog.csdn.net/childbor/article/details/82856941

放在最后

如果您喜欢我的文章,拜托点赞+收藏+关注,博主会根据大家喜好来推出相关系列文章~

更多精彩内容也可以访问我的博客Aelous-BLog

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

数码管原理 的相关文章

  • 硬件系统工程师宝典(14)-----建议收藏!常用的多层板叠层结构“大揭秘”

    各位同学大家好 欢迎继续做客电子工程学习圈 今天我们继续来讲这本书 硬件系统工程师宝典 上篇我们说到PCB的布局可根据功能 频率 信号类型划分 布局时考虑敏感信号远离噪声源 今天我们来看看多层板的常用叠层结构 四层板的叠层结构 四层板的叠层
  • 硬件工程师修炼的几层境界

    分享一篇文章 觉得写的很好 mark一下 第零层 1 对基础技术有认知 2 模电 数电 电路分析 信号与系统 物理学之电磁学基础 3 基本掌握焊接 电路设计软件 示波器使用 万用表等基础仪器仪表的使用 第一层 1 精力主要花在学习原理图工具
  • 全面认识二极管,一篇文章就够了

    电子设计基础元器件 二极管 小小二极管 大大用途 矜辰所致 目录 前言 一 二极管基础知识 1 1 什么是二极管 1 2 二极管的组成 1 3 二极管的原理 二 二极管特性 2 1 伏安特性曲线图 2 2 温度的影响 2 3 关于击穿 三
  • 关于ESD静电测试以及实际案例的修改(怎么让你的PCB更加好过ESD)

    背景 最近楼主的两个项目客户要求要过ESD测试 分别是4KV和8KV的空气放电和4KV的接触放电 其中一个MCU的ESD保护做得比较好 还有就是产品设计比较简单 没有USB 蓝牙这些 所以ESD过也是稳稳的 不加TVS管也是过了 另外一个就
  • 天线的π型电路作用

    天线的 型电路作用 天线阻抗匹配的意义 常见的WiFi或者蓝牙天线都有 型电路 主要是做阻抗匹配的 起初以为是解决EMI的问题 后来才知是阻抗匹配的 其目的就是实现功率的最大传输 让天线的指标达到最好状态 阻抗匹配的基本原理 以纯电阻阻抗电
  • 太阳能充电板给锂电池充电电路设计

    目前很多产品都使用了太阳能板给板卡充电 如何进行电路设计呢 确定充电管理芯片 充电管理芯片的目的是 对电池有不同模式的充电 包括涓流充电 恒流充电 恒压充电等 在电池不同的容量下进行不同的模式 才能更好的保护电池 如下是一枚国产芯片的描述
  • AD 原理图网络未连上,设置DRC报错

    AD原理图整理时 碰到一个网络没有连接 但是DRC检查没有提示有异常的情况 如下图 R7H右端并没有连上 然而原理图检查居然没有问题 在导入PCB时才报错 因为原理图DRC没有报错 想要找到问题 需要蛮多时间 细思极恐 AD其实是可以设置检
  • ad导入candence 更改pin引脚长度

    前言 很多时候我们使用的封装 可能是不完整的 引脚长度也不一样 原理图连接的时候就发现连接不上线 明显没对齐grid 1 右键edit pin 更改第一个引脚为short 然后下拉那个小点完成对目标覆盖 2 确认之后 再重新选择为line
  • 让AD 自动导出 3D效果照片到项目文件路径下,方便查看

    让AD自动在项目目录下生成PCB的3D照片 分辨率 设为最高 视图可以自定义或者从上到下俯视 颜色配置默认绿色 也可以选择当前视图 确定即可 这样查看起来非常方便 不用再打开文件查看了
  • LDO低压差线性稳压器

    LDO 转自 http baike baidu com view 1042146 htm 百科名片 LDO是low dropout regulator 意为低压差线性稳压器 是相对于传统的线性稳压器来说的 传统的线性稳压器 如78xx系列的
  • Orcad 16.6中批量修改网络名

    本例将本页原理图中的AGND网络修改为AGND 1 Orcad版本是16 6 步骤如下 1 Orcad原理图中 Ctrl F 选择Power GND 2 在弹出的搜索结果窗口中 按住Shift选中所有的搜索结果 右击搜索到的网络名 Edit
  • Altium Designer中批量修改原理图中的器件属性

    网上关于批量修改也有很多的介绍 按照网上的尝试在PCB的修改中可以正常操作 但是在原理图中 却只能修改一个 究其原因 原来是差了一步 正确的步骤是 1 先选择需要修改的器件的其中一个 2 右键find similar objects 然后在
  • 硬件系统工程师宝典(12)-----EMC应该知道的事

    各位同学大家好 欢迎继续做客电子工程学习圈 今天我们继续来讲这本书 硬件系统工程师宝典 上篇我们说到在做电源完整性分析时去耦电容要遵循的规则 大电容的去耦半径大 小电容的去耦半径小 电容焊盘扇出时 双过孔可以减少寄生电感等 今天我们开始学习
  • 硬件系统工程师宝典(13)-----PCB的布局“有讲究”

    各位同学大家好 欢迎继续做客电子工程学习圈 今天我们继续来讲这本书 硬件系统工程师宝典 上篇我们说到EMC的标准以及提高EMC性能的一些常用方法 今天我们来看看PCB上模块的布局有什么讲究 模块划分及布局 PCB上模块的划分和布局会影响到布
  • 降压式变换电路(Buck电路)详解

    降压式变换电路 Buck电路 详解 一 BUCK电路基本结构 开关导通时等效电路 开关关断时等效电路 二 等效的电路模型及基本规律 1 从电路可以看出 电感L和电容C组成低通滤波器 此滤 波器设计 的原则是使 us t 的直流分量可以通过
  • 【模电】0014 运放自激振荡和消除(补偿)

    一般我们讨论的负反馈放大电路多关注其幅频特性 也就是它的增益 而对其相频特性关注的不多 这主要是因为 一个放大电路如果它工作状态是稳定的 其输入和输出相差一定的相位对分析它的特性并不影响 只是相当于信号延迟了一点时间 注意这里有个前提条件
  • 硬件系统工程师宝典(28)-----关于LDO,应该知道的事

    各位同学大家好 欢迎继续做客电子工程学习圈 今天我们继续来讲这本书 硬件系统工程师宝典 上篇我们说到BJT配合MOSFET控制电源开关的四种电路以及MOSFET的均流电路 今天我们来讲讲LDO的应用分析 LDO的结构 LDO Low Dro
  • 电荷泵

    电荷泵 又称为电容式的开关稳压器 或开关电容DC DC变换器 无感式DC DC变换器 电荷泵采用电容作为开关和储能的元件 如图所示 S1与S3闭合 S2与S4断开 则Vin给电容充电 而后S1与S3断开 S2与S4闭合 则电容放电 此时Vo
  • 【模电】0017 开关电源的原理及分析

    开关电源一般简称为DCDC 比我们前两节分析的线性电源复杂一些 它与线性电源最大的不同在于其调整管的工作状态 开关电源中的调整管工作在开关状态 即只工作在饱和区和截止区 1 典型开关电源的原理 一个典型的降压型开关电源原理如下图 首先 我们
  • 硬件系统工程师宝典(30)-----降压式Buck电路分析

    各位同学大家好 欢迎继续做客电子工程学习圈 今天我们继续来讲这本书 硬件系统工程师宝典 上篇我们说到DC DC变换中的开关调节模式有功耗小 效率高并且稳压范围宽的特点以及DC DC的指标参数和设计要求 今天我们来分析一下DC DC中的一个典

随机推荐

  • 第37章_瑞萨MCU零基础入门系列教程之DAC数模转换模块

    本教程基于韦东山百问网出的 DShanMCU RA6M5开发板 进行编写 需要的同学可以在这里获取 https item taobao com item htm id 728461040949 配套资料获取 https renesas do
  • http服务

  • ElasticSearch性能优化总结

    Elasticsearch是目前大数据领域最热门的技术栈之一 经过近8年的发展 已从0 0 X版升级至6 X版本 虽然增加了很多的特性和功能 但是在主体架构上 还是没有太多的变化 下面就把我对于ES使用实践的一些经验总结一下 供大家参考 也
  • VS2019未能返回新代码元素,可能是语法错误

    最近在写MFC的工程 在某次添加组件变量时 弹出提示框 未能返回新代码元素 可能是语法错误 检查了一遍没有语法错误 编译正常 网上所说的 将ncb文件删除就可以解决 找了半天没找到这个后缀名的文件 后来发现他们的帖子的发表时间都很老了 当初
  • 继电器驱动电路(各种单片机、CD4013触发器驱动电路图)

    继电器工作原理详解 附3种驱动电路图 继电器原理及分类 继电器知识点大全 看完一定有收获 线圈 继电器是一种电子控制器件 它具有控制系统 又称输入回路 和被控制系统 又称输出回路 通常应用于自动控制电路中 它实际上是用较小的电流去控制较大电
  • 基于ruoyi中shiro框架如何实现免密登录

    基于ruoyi中shiro框架如何实现免密登录 所做项目与第三方合作 系统间存在一些接口调用 需要做授权登录 我们的项目整体使用springboot框架结合部分ruoyi的后台管理框架 认证登陆采用了shiro框架 密码在数据库中经过盐值
  • vue-awesome-swiper 配置分页不显示

    使用 vue awesome swiper 的时候遇到一个问题 明明配置了分页 在页面上却没有展示出小圆点 数据量也是足够分页的 安装的 vue awesome swiper 是 4 1 1 版本的 这是 html 的代码片段
  • Android 蓝牙笔记-底层RFKILL驱动

    概念 RFKill 就是RF 射频 设备的开关 有类似一键关闭所有射频外设的功能 比如当我们在飞机上飞行开启飞行模式时候 所有这些RF相关的设备都需要关闭 linux的rfkill子系统提供了用于禁用系统中任何无线电发射器的通用接口 发射设
  • AD20-封装的创作及添加

    原理图你是可以画的大一点 丑一点 但是封装库一定要按一比一的比例去画 否者是会影响后期的制作 也有可能是不能做出来的 画原理图是在 这个文件中进行 Ctrl m 是测量中心距离 先选中一个中心 在选中另一个中心 gg 按两次 是设置栅格的长
  • 浅谈数组与链表的区别

    1 区别 1 数组元素地址需要连续内存空间 链表节点地址不需要连续内存空间 2 数组在最初就确定了成员数量 后期无法修改 链表的节点个数可动态增减 3 数组元素只能是同1种数据类型 链表节点可携带多种数据类型 4 数组从栈中分配空间 链表从
  • java元注解

    java元注解 本文涉及以下这些内容 如果不清楚的话 可以看一下 相信会对你有些许帮助 1 使用IntelliJ IDEA 2018查看字节码 2 使用IntelliJ IDEA 2018生成帮助文档 本文主要针对于java8 java8定
  • 第十四届蓝桥杯B组第一期模拟题

    1 十进制整数 2 在十进制中是 1 位数 在二进制中对应 10 是 2 位数 十进制整数 22 在十进制中是 2 位数 在二进制中对应 10110 是 5 位数 请问十进制整数 2022 在二进制中是几位数 include
  • Python响应式类库RxPy简介

    RxPy是非常流行的响应式框架Reactive X的Python版本 其实这些版本都是一样的 只不过是各个语言的实现不同而已 因此 如果学会了其中一种 那么使用其他的响应式版本也是轻而易举的 之前我就听说过这个框架 最近决定好好研究一下 基
  • Jmeter(三十六) - 从入门到精通进阶篇 - 设置负载阶梯式压测场景(详解教程)

    1 简介 在性能测试中 有时需要模拟一种实际生产中经常出现的情况 即 从某个值开始不断增加压力 直至达到某个值 然后持续运行一段时间 然后继续加压达到某个值持续运行 如此循环直到达到预期的峰值 运行一段时间 在jmeter中 有这样一个插件
  • SASS 中的占位符%,@extend,@mixin(@include)的使用场景

    SASS在线编译网站 https www sassmeister com 占位符 被声明为占位符的CSS类 不会出现在最终生成的CSS中 SASS代码 log display block color black log debug exte
  • SQL删除重复数据,保留ID最大的一条

    在数据库中可能会存在重复数据 需要删除并且保留其中一条 这里我们保留其中id最大的一条 DELETE FROM T Dat BankData WHERE BankCode IN SELECT BankCode FROM T Dat Bank
  • Idea在plugin的marketplace中一直查不到东西&安装插件

    1 问题出现 我在Intellij IDEA 2018中搜索安装我们想要的插件时 有时候发现打开Setting gt Plugins Marketplace搜索插件页面加载不出来 而且搜索插件也搜索不出来 2 原因分析 IDEA的模块系统加
  • 解决 Access denied for user'root'@'IP地址'

    解决mysql Access denied for user root IP地址 问题 在MYSQL 中 用远程软件登陆服务器 有时出现 Access denied for user root localhost www 2cto com
  • jQuery 入门教程(29): jQuery UI Datepicker 示例(二)

    显示月份和年份选择下拉框 changeMonth 和changeYear 选择可以打开和关闭月份和年份下拉选择框 1 2
  • 数码管原理

    今天有师弟问我数码管的问题 我想起我刚学单片机的时候 好像也在数码管的地方迷糊了一段时间 就简单写写数码管的原理 首先 什么是数码管 百度百科解答 数码管 也称作辉光管 是一种可以显示数字和其他信息的电子设备 玻璃管中包括一个金属丝网制成的