數碼管是一種半導體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。
 

中文名	外文名	本質(zhì)	基本單位
數碼管	LED	半導體發(fā)光器件	發(fā)光二極管

 

 

 

目錄

 

1、數碼管的簡(jiǎn)介

2、數碼管的分類(lèi)

3、數碼管的特點(diǎn)

4、數碼管的驅動(dòng)方式

5、數碼管的參數

6、數碼管使用的電流與電壓

7、數碼管的用途

8、數碼管的常見(jiàn)問(wèn)題

9、如何測量數碼管引腳

 

 

數碼管的簡(jiǎn)介：

數碼管是一種半導體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數碼管和共陰極數碼管。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。

 

數碼管的分類(lèi)：

數碼管按段數分為七段數碼管和八段數碼管，八段數碼管比七段數碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元(多一個(gè)小數點(diǎn)顯示);按能顯示多少個(gè)“8”可分為1位、2位、4位等等數碼管;按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數碼管和共陰極數碼管。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。

 

數碼管的特點(diǎn)：

3.1.LED數碼管以發(fā)光二極管作為發(fā)光單元，顏色有單紅， 黃，藍，綠，白，七彩效果。單色，分段全彩管可用大樓，道路，河堤輪廓亮化，LED數碼管可均勻排布形成大面積顯示區域，可顯示圖案及文字，并可播放不同格式的視頻文件。通過(guò)電腦下flash、動(dòng)畫(huà)、文字等文件，或使用動(dòng)畫(huà)設計軟件設計個(gè)性化動(dòng)畫(huà)，播放各種動(dòng)感變色的圖文效果;

3.2.可放在PCB電路板上按紅綠蘭順序呈直線(xiàn)排列，以專(zhuān)用驅動(dòng)芯片控制，構成變化無(wú)窮的色彩和圖形。外殼采用阻燃PC塑料制作，強度高，抗沖擊，抗老化，防紫外線(xiàn)，防塵，防潮。LED護欄管具有功耗小，無(wú)熱量，耐沖擊，長(cháng)壽命等優(yōu)點(diǎn)，配合控制器，即可實(shí)現流水，漸變，跳變，追逐等效果。如果應用于大面積工程中，連接電腦同步控制器，還可顯示圖案，動(dòng)畫(huà)視頻等效LED數碼全彩燈管可以組成一個(gè)模擬LED顯示屏，模擬顯示屏可以提供各種全彩效果及動(dòng)態(tài)顯示圖像字符，可以采用脫機控制或計算機連接實(shí)行同步控制;可以顯示各式各樣的全彩動(dòng)態(tài)效果?？刂葡到y采用三泰VISS專(zhuān)用燈光編程軟件編輯，數碼管控制花樣更改方便，只需將編輯生成的花樣格式文件復制進(jìn)CF卡即可，數碼管控制器可以單獨控制，也可多臺聯(lián)機控制，數碼管安裝編排方式任意，適合各種復雜工程需求。數碼管、控制器以及電源等以標準公母插頭連接，方便快捷，并具有獨特的外形設計，全新的戶(hù)外防水結構

 

數碼管的驅動(dòng)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)。

4.1.靜態(tài)顯示驅動(dòng)：靜態(tài)驅動(dòng)也稱(chēng)直流驅動(dòng)。靜態(tài)驅動(dòng)是指每個(gè)數碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機的I/O端口進(jìn)行驅動(dòng)，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅動(dòng)。靜態(tài)驅動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅動(dòng)5個(gè)數碼管靜態(tài)顯示則需要5×8=40根I/O端口來(lái)驅動(dòng)，要知道一個(gè)89S51單片機可用的I/O端口才32個(gè)呢：)，實(shí)際應用時(shí)必須增加譯碼驅動(dòng)器進(jìn)行驅動(dòng)，增加了硬件電路的復雜性。

4.2. 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。

 

數碼管的參數：

8字高度：8字上沿與下沿的距離。比外型高度小。通常用英寸來(lái)表示。范圍一般為0.25-20英寸。

長(cháng)*寬*高：長(cháng)——數碼管正放時(shí)，水平方向的長(cháng)度;寬——數碼管正放時(shí)，垂直方向上的長(cháng)度;高——數碼管的厚度。

時(shí)鐘點(diǎn)：四位數碼管中，第二位8與第三位8字中間的二個(gè)點(diǎn)。一般用于顯示時(shí)鐘中的秒。

數碼管應用

數碼管是一類(lèi)顯示屏 通過(guò)對其不同的管腳輸入相對的電流 會(huì )使其發(fā)亮 從而顯示出 數字

能夠顯示 時(shí)間 日期 溫度 等所有可用數字表示的參數

 

 

數碼管使用的電流與電壓：

電流：靜態(tài)時(shí)，推薦使用10-15mA;動(dòng)態(tài)時(shí)，16/1動(dòng)態(tài)掃描時(shí)，平均電流為4-5mA，峰值電流50-60mA。

電壓：查引腳排布圖，看一下每段的芯片數量是多少?當紅色時(shí)，使用1.9V乘以每段的芯片串聯(lián)的個(gè)數;當綠色時(shí)，使用2.1V乘以每段的芯片串聯(lián)的個(gè)數。

恒流驅動(dòng)與非恒流驅動(dòng)對數碼管的影響

6.1.顯示效果

由于發(fā)光二極管基本上屬于電流敏感器件，其正向壓降的分散性很大， 并且還與溫度有關(guān)，為了保證數碼管具有良好的亮度均勻度，就需要使其具有恒定的工作電流，且不能受溫度及其它因素的影響。另外，當溫度變化時(shí)驅動(dòng)芯片還要能夠自動(dòng)調節輸出電流 的大小以實(shí)現色差平衡溫度補償。

6.2.安全性

即使是短時(shí)間的電流過(guò)載也可能對發(fā)光管造成永久性的損壞，采用恒流驅動(dòng)電路后可防止 由于電流故障所引起的數碼管的大面積損壞。

另外，我們所采用的超大規模集成電路還具有級聯(lián)延時(shí)開(kāi)關(guān)特性，可防止反向尖峰電壓對發(fā)光二極管的損害。

超大規模集成電路還具有熱保護功能，當任何一片的溫度超過(guò)一定值時(shí)可自動(dòng)關(guān)斷，并且可在控制室內看到故障顯示。

 

數碼管的用途：

可放在PCB電路板上按紅綠蘭順序呈直線(xiàn)排列，以專(zhuān)用驅動(dòng)芯片控制，構成變化無(wú)窮的色彩和圖形。外殼采用阻燃PC塑料制作，強度高，抗沖擊，抗老化，防紫外線(xiàn)，防塵，防潮。LED 護欄管具有功耗小，無(wú)熱量，耐沖擊，長(cháng)壽命等優(yōu)點(diǎn)，配合控制器，即可實(shí)現流水，漸變，跳變，追逐等效果。如果應用于大面積工程中，連接電腦同步控制器，還可顯示圖案，動(dòng)畫(huà)視頻等效LED數碼全彩燈管可以組成一個(gè)模擬LED顯示屏，模擬顯示屏可以提供各種全彩效果及動(dòng)態(tài)顯示圖像字符，可以采用脫機控制或計算機連接實(shí)行同步控制;可以顯示各式各樣的全彩動(dòng)態(tài)效果。

 

 

數碼管的常見(jiàn)問(wèn)題：

8.1.原材料--芯片的VF和亮度和波長(cháng)是一個(gè)正態(tài)分布，

即使篩選過(guò)芯片，VF和亮度和波長(cháng)已在一個(gè)很小的范圍了，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品還是在一個(gè)范圍內,結果就是亮度不一致。

8.2.要保證數碼管亮度一樣，在控制方式選取上也有差別

最好的辦法是恒流控制，流過(guò)每一個(gè)發(fā)光二極管的電流都是相同的，這樣發(fā)光二極管看起來(lái)亮度就是一樣的了。如恒壓控制，則導致VF不相同的發(fā)光二極管分到的電流不相同，所以亮度也不同。

 

如何測量數碼管引腳：

分共陰和共陽(yáng)，找公共共陰和公共共陽(yáng)：首先，我們找個(gè)電源(3到5伏)和1個(gè)1K(幾百歐的也行)的電阻，VCC串接個(gè)電阻后和GND接在任意2個(gè)腳上，組合有很多，但總有一個(gè)LED會(huì )發(fā)光的，找到一個(gè)就夠了，然后GND不動(dòng)，VCC(串電阻)逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè)LED(一般是8個(gè))，那它就是共陰的了。相反用VCC不動(dòng)，GND逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè)LED(一般是8個(gè))，那它就是共陽(yáng)的。也可以直接用數字萬(wàn)用表，紅表筆是電源的正極，黑表筆是電源的負極。