数码管
多位数码管,即是两个或两个以上单个数码管并列集中在一起形成一体的数码管。当多位一体时,它们内部的公共端是独立的,而负责显示什么数字的段线全部是连接在一起的,独立的公共端可以控制多位一体中的哪一位数码管点亮,而连接在一起的段线可以控制这个能点亮数码管亮什么数字,通常我们把公共端叫做“位选线”,连接在一起的段线叫做“段选线”有了这两个线后,通过单片机及外部驱动电路就可以控制任意的数码管显示。一般一位数码管有10个引脚,二位数码管也是10个引脚,四位数码管是12个引脚。
为了更方便区分段选和位选,请看下原理图:
如图为两个4位一体的数码管,可以看到与8个com相连的是两个数码管的位选,位选与引脚相连,所以位选控制那个灯亮。段选可以看到a,b,,,,,g并联到一起。因为是并联,所以点亮的数码管显示的数字相同。
共阴极数码管和共阳极数码管
图a数码管管脚图,图b是共阳极数码管,图c是共阴极数码管。
由图b可知共阳极数码管阳极连接在一起,接高电平,阴极对应的各段分别控制。比如要想显示1,则阴极对应的bc段低电平,其它接高电平,即可显示。
由图C可知,共阴极数码管将各个二极管的阴极连接在一起(阴极为低电平),而阳极控制各段,比如要显示1,则bc为高电平,其它各段低电平即可显示。
共阳极和共阴极数码管对照表:
共阳极数码管对照表(位选位高电平,各段选低电平控制数字显示)
uchar code table[]={
0xc0,//0
0xf9,//1
0xa4,//2
0xb0,//3
0x99,//4
0x92,//5
0x82,//6
0xf8,//7
0x80,//8
0x90,//9
0x88,//A
0x83,//B
0xc6,//C
0xa1,//D
0x86,//E
0x8e, //F
0x8c, //P
0xc1,//U
0x91,//Y
0x7c,//L
0x00,//全亮
0xff //熄灭
共阴极数码管对照表(位选为低电平,段选为高电平)
uchar code leddata[]={
0x3F, //"0"
0x06, //"1"
0x5B, //"2"
0x4F, //"3"
0x66, //"4"
0x6D, //"5"
0x7D, //"6"
0x07, //"7"
0x7F, //"8"
0x6F, //"9"
0x77, //"A"
0x7C, //"B"
0x39, //"C"
0x5E, //"D"
0x79, //"E"
0x71, //"F"
0x76, //"H"
0x38, //"L"
0x37, //"n"
0x3E, //"u"
0x73, //"P"
0x5C, //"o"
0x40, //"-"
0x00 //熄灭
};
数码管显示原理
1.静态显示
多位数码管依然可以静态显示,但是显示时要么只显示一位数码管,否则一体的多位同时显示必须时显示相同内容。当多位数码管应用于某一系统时,它们的“位选”是可独立控制的,而“段选”是连接在一起的,我们可以通过位选信号控制哪几个数码管亮,而在同一时刻,位选选通的所有数码管上显示的数字始终都是一样的,因为它们的段选是连接在一起的,所以送入所有数码管的段选的信号都是相同的,那么他们显示的数字必定一样。(换言之,你可以通过位选控制那个数码管亮,但是亮的同时显示的数字必定相同)
2.动态显示
位选控制亮不亮,而段选控制显示数字,那怎样显示不同的数字呢?这就利用了人体肉眼观察的能力。
举个例子,假设段选1控制第一位数码管数字显示1,那么在显示第二个数码管是段选控制数码管显示2,而位选控制灯第二位数码管亮,第一位数码管灭。但是给人的感受是第一位数码管并没有灭(实际已经灭了),因为时间太短人体肉眼无法识别。这样就会发现数码管动态显示是向左或向右一位一位点亮。
静态数码管工作原理
静态数码管原理图:
因为共阳极数码管,所以位选接的是高电平,要想正常显示通过控制低电平来控制段选即可。
静态数码管代码实现:
#include #include typedef unsigned char u8; //重定义全局字符型变量 typedef unsigned int u16; //重定义全局整型变量 u8 code table[16]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d, 0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}; /*利用数组引用数码表(注次数码表为阴极数码表,因为是共阳极数码管,本应使用刚阳极数码管, 为了方便直接将共阴极数码表取反来使用)。code是将数组从ram调到ROM节省空间*/ /*延时函数*/ void dealy(u16 i) { while(i--); } void main() { int i=0; for(i=0;i<9;i++){ P0=~table[i];//取反是因为使用的是阴极数码表,而取反得阳极数码表 dealy(50000); } //p0=~table[0]; 该写法是固定显示数字不变的写法,~table[0]显示的就为0 } 动态数码管工作原理 如图,位选的控制通过连接J16的管脚连接138译码器,利用138译码器控制位选。段选不是有单片机IO直接驱动,而是通过连接74HC25芯片连接管脚,利用芯片来实现段选。 因为是共阴极数码管,所以位选应接低电平,段选接高电平时,数码管正常显示。 译码器工作原理 可以有真值表观察,当使能控制都为低电平的情况下,A0A1A2输入不同电平控制输出。 例,A0A1A2为000(二进制为0,A为低位,C为高位)对应Y0就输出低电平,为001(二进制为1)输出Y1就位高电平。所以就相当于二进制十进制,十进制对应输出。 74HC25看自己的原理图即可,不再阐述。 动态数码管代码实现 #include #include typedef unsigned char u8; //重定义全局字符型变量 typedef unsigned int u16; //重定义全局整型变量 u8 code table[16]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d, 0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}; /*利用数组引用数码表(该数码管是共阴极数码管,所以使用共阴极数码表)。code是将数组从ram调到ROM节省空间*/ sbit LSA=P2^2; //ABC分别连接单片机的P2^2,P2^3,P2^4管脚 sbit LSB=P2^3; sbit LSC=P2^4; /*延时函数*/ void dealy(u16 i) { while(i--); } /*动态显示函数 *参数说明 *ABC分别为138译码器的输入端,通过控制输入端来控制输出端的高低电平,从而实现对位选的控制 且A为二进制中的低位,C为高位*/ void Display() { u16 i=0; for(i=0;i<8;i++) { switch(i) { case 0:LSA=0;LSB=0;LSC=0;break; //利用138译码器来控制位选,当ABC都等于0时,y0为低电平,其余为高电平 case 1:LSA=1;LSB=0;LSC=0;break; //Y1输出低电平 case 2:LSA=0;LSB=1;LSC=0;break; //Y2输出低电平 case 3:LSA=1;LSB=1;LSC=0;break; //Y3输出低电平 case 4:LSA=0;LSB=0;LSC=1;break; //Y4输出低电平 case 5:LSA=1;LSB=0;LSC=1;break; //Y5输出低电平 case 6:LSA=0;LSB=1;LSC=1;break; //Y6输出低电平 case 7:LSA=1;LSB=1;LSC=1;break; //Y7输出低电平 } P0=table[i]; //第i个为低电平决定位选则跳出switch循环,P0提供段选(原理图可以看出) dealy(100); // 短暂的延时,达到肉眼看不到的速度,以达到同时显示效果 P0=0x00; //清零,作用为了下一个显示不会产生重影 } } void main() { while(1) { Display(); } }
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