数码管

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。管中充以低压气体,通常大部分为氖加上一些汞和/或氩。给某一个阴极充电,数码管就会发出颜色光,视乎管内的气体而定,一般都是橙色或绿色。

尽管在外观上和真空管相似,其原理并非为加热阴极放射电子。因而它被称为冷阴极管或霓虹灯的一个变种。在室温下,即使处于极端的室内工作条件下,这种管子的温度很少超过40℃。

数码管的最常见形式有10个阴极,形状为数字0到9,某些数码管还有一个或两个小数点。然而也有其他类型的数码管显示字母、标记和符号。如一种"数码管",其阴极为一个模板制成的面具,上面有数字形状的孔。一些俄罗斯的数码管,如IN-14,使用倒立的数字2代表5,大概是为了节约生产成本,而没有明显的技术或美学方面的原因。俄罗斯的数码管大部分都使用了倒立的2作为5。

将170伏的直流电压加在阴极和阳极之间,每一个阴极可以发出氖的的红橙色光。由于混合气体的不同,不同类型的数码管之间的颜色有所区别。寿命较长的数码管在制造中加入了汞,减少了溅射,结果发出的光的颜色为蓝色或紫色调。在某些情况下,这些颜色被玻璃上的红色或橙色过滤涂层过滤。

数码管也称LED数码管,不同行业人士对数码管的称呼不一样,其实都是同样的产品。

按发光二极管单元连接方式可分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管,共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V,当某一字段发光二极管的阴极为低电平时,相应字段就点亮,当某一字段的阴极为高电平时,相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管,共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上,当某一字段发光二极管的阳极为高电平时,相应字段就点亮,当某一字段的阳极为低电平时,相应字段就不亮。

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,1,2,3,4,5,6,8,10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。

概述

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字,因此根据数码管的驱动方式的不同,可以分为静态式和动态式两类。

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,要知道一个89S51单片机可用的I/O端口才32个,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。

动态显示驱动

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。

数码管是显示屏其中一类, 通过对其不同的管脚输入相对的电流,会使其发亮,从而显示出数字能够显示 时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数。

由于它的价格便宜,使用简单,在电器特别是家电领域应用极为广泛,空调、热水器、冰箱等等。绝大多数热水器用的都是数码管,其他家电也用液晶屏与荧光屏。