LED数码管的显示与驱动
led数码显示原理
led数码显示原理
LED数码显示原理是利用发光二极管（LED）的发光特性来
实现数码显示。
LED是一种半导体器件，当电流通过LED时，电子与空穴在半导体材料中复合，释放出能量，产生可见光。
LED数码管一般由多个LED组成，每个LED代表一个数字或字符。
每个LED都有两个导线，称为阳极和阴极。
当给阳极
端加正向电压，将阴极端接地时，LED就会导通，电流开始
流过LED，使其发出光。
此时，LED显示的数字或字符将会
亮起来。
为了控制不同的LED亮灭，LED数码管通常采用多路复用的
方式。
多路复用就是通过控制不同LED的阳极和阴极电流，
来控制每个LED的亮灭。
常见的多路复用方式有静态多路复
用和动态多路复用。
静态多路复用是通过给每个LED的阳极和阴极分别接上控制
电路，通过控制器向每个LED发送不同的电平信号，来控制LED的亮灭。
每个LED都需要一个控制电路，因此需要的引
脚数量较多。
动态多路复用是通过在阳极和阴极之间串接一个数码管驱动芯片来控制LED的亮灭。
数码管驱动芯片接收控制信号，并将
信号传递给不同的LED。
通过改变控制信号的频率和时序，
可以实现不同LED的亮灭。
动态多路复用能够减少所需的引
脚数量，适用于大规模的数码管显示。
总之，LED数码显示利用LED的发光特性，通过控制LED的电流，来实现数字或字符的显示。
通过多路复用的方式，可以控制多个LED的亮灭，实现更丰富的显示效果。
数码管工作原理
数码管工作原理数码管是一种常见的数字显示器件，广泛应用于各种仪器仪表、数码钟表、电子计算机等领域。
它通过在不同的发光段显示不同的数字，可以直观地显示出数字、字母和一些特殊符号。
那么数码管是如何工作的呢？接下来我们将深入探讨数码管的工作原理。
首先，数码管由多个发光二极管（LED）组成，每个发光二极管代表一个数字或字母的显示段。
通常情况下，数码管由7段或14段发光二极管组成，分别用来显示0-9的数字、A-F的字母以及一些特殊符号。
当需要显示某个数字或字母时，通过控制对应的发光二极管点亮或熄灭，从而实现数字或字母的显示。
其次，数码管的工作原理基于数电原理和数字逻辑电路。
在数码管内部，有一组译码器和驱动器，它们负责接收输入的数字信号，并将其转换成对应的控制信号，从而控制发光二极管的工作状态。
译码器负责将输入的数字信号转换成对应的控制信号，而驱动器则负责放大和驱动这些控制信号，以确保发光二极管能够正常工作。
此外，数码管还需要外部提供适当的电压和电流来正常工作。
一般情况下，数码管的工作电压在1.8V至3.3V之间，工作电流在5mA至20mA之间。
因此，在实际应用中，需要根据数码管的规格要求提供相应的电源电压和电流，以确保数码管能够正常亮起并显示所需的数字或字母。
最后，需要注意的是，数码管的工作原理和使用方法在不同的类型和规格的数码管之间可能会有所差异。
因此，在实际应用中，需要根据具体的数码管规格书和数据手册来正确地使用和控制数码管，以确保其正常工作和显示所需的内容。
综上所述，数码管是一种通过控制发光二极管的工作状态来显示数字、字母和特殊符号的数字显示器件，其工作原理基于数电原理和数字逻辑电路。
在实际应用中，需要提供适当的电压和电流，并根据具体规格书正确地使用和控制数码管。
希望本文能够帮助读者更好地理解数码管的工作原理和使用方法。
LED数码管显示
动态驱动
通过扫描方式逐行点亮 LED数码管，适用于多位 数显示。
集成电路驱动
使用专用集成电路芯片驱 动LED数码管，具有驱动 能力强、稳定性高等优点。
03
LED数码管的分类与选择
七段数码管
01
02
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七段数码管是最常见的LED数 码管，由七个LED段（a-g）和 一个可选的小数点（dp）组成。
十六进制数码管也有共阳和共阴两种类型，使用方法与 七段数码管类似。
它能够显示数字和英文字母，以及一些特殊字符，通过 控制每个段的亮灭来显示不同的字符。
十六进制数码管在计算机、通信、仪器仪表等领域应用 广泛。
点阵式LED显示屏
01
点阵式LED显示屏由多个LED灯组成的矩阵，通过控制每个LED 灯的亮灭来显示文字、图像和视频等。
它能够显示数字0-9和某些英 文字母，通过控制每个段的亮
灭来显示不同的字符。
七段数码管有共阳和共阴两种 类型，共阳极的公共端接高电 平，共阴极的公共端接低电平
。
七段数码管具有低功耗、高亮 度、长寿命等优点，广泛应用
于各种显示设备中。
十六进制数码管
十六进制数码管是一种能够显示十六进制字符的LED数 码管，由16个LED段（0-9、A-F）组成。
驱动芯片的作用
提供稳定的电流，控制LED数码管的亮度和显示内 容。
常见驱动芯片型号
如74HC595、74HC164等。
驱动芯片的选择
根据LED数码管的位数和扫描方式，选择合适的驱 动芯片。
LED数码管的接口电路
接口电路的作用
实现LED数码管与微控制器的通信，传输显示数据。
常见接口电路
如共阳极、共阴极等。
LED数码管显示控制(共19张PPT)
LED数码管的发光二极管亮暗组合实质上就是不同电平的组合，也就是为LED数码管提供不同的代码，这些代码称为字形代码。
2、数码电子钟 动态显示就是一位一位地轮流点亮各位数码管，对每一位LED数码管来说，每隔一段时间点亮一次，即CPU需要时刻对数码管进行刷新，显
数码管静态显示方式的优点是连线简单，软件编程简 单，缺点是需要耗费大量的I/O端口资源。
在显示的数据较多时，会用到多个
数码管，如果用静态显示方式会占 用很多I/O口，这是可采用动态扫描 方式来实现。
动态显示就是一位一位地轮流点亮各位数码管，对 每一位LED数码管来说，每隔一段时间点亮一次，即 CPU需要时刻对数码管进行刷新，显示数据有闪烁 感，占用CPU的时间较长。并且，数码管的点亮既 与点亮时的导通电流有关，也与点亮时间、间隔时间 的比例有关。调整电流和时间的参数，可实现亮度较 高，较稳定的显示。若数码管的位数不大于8位时， 只需要两个8位I/O口。
（1）所有发光二极管的阳极连接在一起，这种连接方法称为共阳极接法。 当某个发光二极管导通时，相应地点亮某一点或某一段笔画，通过发光二极管不同的亮暗组合形成不同的数字、字母及其其他符号。
光二极管组成。这7个发光二极管a~g呈 调整电流和时间的参数，可实现亮度较高，较稳定的显示。
从表中可以看出共阴极与共阳极的字形代码互为补数。
LED数码管中的发光二极管有两种接法：
（1）所有发光二极管的阳极连接在一起， 这种连接方法称为共阳极接法。
叫做共阳极数码管
（2）所有发光二极管的阴极连接在一起， 这种连接方法称为共阴极接法。
叫做共阴极数码管
实验四 LED数码管显示实验报告
实验名称 LED数码管显示实验指导教师曹丹华专业班级光电1202班姓名陈敬人学号联系电话一、任务要求实验目的：理解LED七段数码管的显示控制原理，掌握数码管与MCU的接口技术，能够编写数码管显示驱动程序；熟悉接口程序调试方法。
实验内容：1.基础部分：利用C8051F310单片机控制数码管显示器。
利用末位数码管循环显示数字0-F，显示切换频率为1Hz。
2.提高部分：在数码管上显示0→199计数，计数间隔为0.5秒。
二、设计思路1.基础部分C8051F310单片机片上晶振为24.5MHz,采用8分频后为3.0625MHz ，输入时钟信号为48个机器周期，T1采用定时器工作方式1，单次定时最长可达1.027s，可以实现1s定时要求。
定时采用软件查询工作方式，利用JNB TF0， HERE实现。
置P0.6和P0.7端口为0，位选信号选定末位数码管。
通过MOVC A, @A+DPTR指令，利用顺序查表法取出显示段码数据。
寄存器R0自增1，并赋给A以取出下一个显示段码数据。
为减短代码长度，利用CJNE指令实现循环结构。
当寄存器R0增至0FH后，跳转至开头，重新开始下一轮显示。
2.提高部分定时方式及查表方式同基础部分，由于要实现三个数码管同时显示，因此采用动态扫描显示法。
三、资源分配1.基础部分P0.6: 位选信号端口P0.7：位选信号端口P1：输出段码数据R0：存放显示数据DPTR：指向段码数据表首 2.提高部分P0.6：位选信号端口P0.7：位选信号端口R0：存放个位显示数据 R5：存放十位显示数据 R6：存放百位显示数据 P1：输出段码数据DPTR: 指向段码数据表首四、流程图1.基础部分2.提高部分五、源代码（含文件头说明、语句行注释）1.基础部分;******************基础部分源代码***************************;Filename: test.asm;Decription: 末位数码管循环显示数字0-F，显示切换频率为1Hz。
cd4094驱动LED数码管显示
用单片机驱动LED数码管有很多方法，按显示方式分，有静态显示和动态（扫描）显示，按译码方式可分硬件译码和软件译码之分。
静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能，单片机将所要显示的数据，显示数据稳定，占用很少的CPU时间。
动态显示需要CPU时刻对显示器件进行数据刷新，显示数据有闪烁感，占用的CPU时间多。
这两种显示方式各有利弊；静态显示虽然数据稳定，占用很少的CPU时间，但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路，使用的硬件较多；动态显示虽然有闪烁感，占用的CPU时间多，但使用的硬件少，能节省线路板空间。
硬件译码就是显示的段码完全由硬件完成，CPU只要送出标准的BCD码即可，硬件接线有一定标准。
软件译码是用软件来完成硬件的功能，硬件简单，接线灵活，显示段码完全由软件来处理，是目前常用的显示驱动方式。
比较常用的显示驱动芯片有：74LS164 , CD4094+ULN2003(2803) ,74HC595+ULN2003(2803) , TPIC6B595,AMT9095B, AMT9595等许多。
另外，市场上还有一些专用的LED扫描驱动显示模块如MAX7219等，功能很强，价格稍高一些。
下面是一个用74LS164驱动显示的例子和一个用4094扫描驱动显示的例子：上例图中加了一个PNP型的三极管来控制数码管的电源，是因为164没有数据锁存端，数据在传送过程中，对输出端来说是透明的，这样，数据在传送过程中，数码管上有闪动现象，驱动的位数越多，闪动现象越明显。
为了消除这种现象，在数据传送过程中，关闭三极管使数码管没电不显示，数据传送完后立刻使三极管导通，这样就实现锁存功能。
这种办法可驱动十几个164显示而没有闪动现象。
这个例子是用4094做位选，用89C2051的P1口线做段驱动来扫描驱动9位数码管的显示。
由于4094只有8个输出口线，其中第九位是用CPU口线直接进行位选的。
9个LED的所有相同位置的段口线都接到一起，然后接到单片机的一个口线上，供八段，使用8条CPU 口线。
io驱动数码管原理
驱动数码管显示的原理通常涉及到单片机IO口输出控制和数码管的内部结构。
数码管的基本结构：
数码管（LED或LCD）由多个发光二极管（对于LED 数码管）或者液晶段组成，这些发光单元按照特定排列形成0-9的数字以及其他字符形状。
常见的7段数码管有8个引脚：7个段选（a-g）对应7个不同的发光段，以及1个公共端（Common Anode或Common Cathode）。
共阴极数码管驱动原理：
在共阴极数码管中，所有段的阴极连接在一起作为公共地线（公共端接地），而每个段的阳极为独立控制的输入端，分别与单片机的IO口相连。
要让数码管显示某个数字或字符，就需要通过单片机对应的IO口送出低电平信号给需要点亮的段选，同时公共端接高电平（+5V或其他工作电压）。
这样，相应的段就会被点亮，组合成所需的数字或字符。
共阳极数码管驱动原理：
而在共阳极数码管中，公共端为正极，各个段的阴极
为独立控制的输入端，当要点亮某个段时，其对应的IO口送出高电平，而公共端则提供电源电流，未被点亮的段对应的IO口保持低电平，不导通电流。
动态扫描方式：
为了节省单片机的IO资源，实际应用中常采用动态扫描的方式驱动多位数码管。
例如4位数码管仅使用8个IO口进行轮流点亮，通过快速循环刷新各位置的显示数据，利用人眼视觉暂留效应实现多位数码管的同时显示效果。
总结来说，单片机通过IO口对数码管的段选进行高低电平切换，配合公共端的电平控制，以达到选择性点亮数码管内部不同发光段的目的，从而显示出预设的数字、字母或者其他符号。
led数码显示实验报告
led数码显示实验报告LED数码显示实验报告引言：在现代电子技术领域中，LED（Light Emitting Diode）作为一种重要的光电器件，被广泛应用于数码显示、照明和通信等领域。
本实验旨在通过对LED数码显示的实验研究，深入了解其工作原理和特性。
一、实验目的本实验的主要目的是通过实际操作，掌握LED数码显示的原理和应用。
具体目标包括：1. 理解LED数码显示的基本工作原理；2. 掌握LED数码显示的驱动电路设计；3. 学会使用Arduino等开发板进行LED数码显示的控制。
二、实验原理1. LED数码显示的基本工作原理LED数码显示是利用LED的发光特性，通过控制不同的LED点亮或熄灭，来显示数字或字符。
每个LED都是由一个发光二极管和一个驱动电路组成。
当驱动电路给LED提供足够的电流时，LED会发光。
而当电流不足时，LED则熄灭。
2. LED数码显示的驱动电路设计LED数码显示的驱动电路通常采用多路复用方式。
以共阳极七段数码管为例，其驱动电路设计如下：- 使用NPN型晶体管作为开关，控制每个LED的点亮和熄灭；- 使用限流电阻限制LED的电流，避免过流损坏；- 使用Arduino等开发板产生控制信号，实现对LED数码显示的控制。
三、实验步骤1. 准备实验材料和设备，包括七段数码管、NPN型晶体管、限流电阻、Arduino开发板等；2. 按照电路图连接实验电路，确保连接正确无误；3. 编写Arduino程序，控制各个LED的点亮和熄灭，实现数字显示；4. 上传程序到Arduino开发板，并观察LED数码显示的效果；5. 调整程序，实现不同数字或字符的显示。
四、实验结果与分析通过实验，我们成功实现了LED数码显示的控制。
通过编写程序，我们可以控制每个LED的点亮和熄灭，从而实现数字或字符的显示。
同时，我们还观察到LED数码显示的亮度和颜色随电流的变化而变化。
通过调整限流电阻的值，我们可以控制LED的亮度，而通过改变驱动电流的方向，我们可以改变LED的颜色。
LED数码管的结构及工作原理
LED数码管的结构及工作原理LED数码管是一种常见的数字显示器件，它由多个发光二极管（LED）组成，用于显示数字、字母和符号。
本文将详细介绍LED数码管的结构和工作原理。
一、LED数码管的结构LED数码管通常由七段、八段或十六段的LED组成，每个段代表一个数字或字母的一部分。
每个段由一个或多个LED组成，LED可以是共阳极（阳极共连接）或共阴极（阴极共连接）的。
1. 共阳极LED数码管：共阳极LED数码管的结构如下：A-----F | | B-G--E | | C-----D其中，A到G是七段LED，分别对应数码管的不同段。
数码管的每个段通过阳极连接，而且每个段都有一个独立的引脚。
2. 共阴极LED数码管：共阴极LED数码管的结构如下：A-----F | | B-G--E | | C-----D在共阴极LED数码管中，每个段通过阴极连接，而且每个段都有一个独立的引脚。
二、LED数码管的工作原理LED数码管的工作原理是通过控制每个段的LED的亮灭状态来实现数字、字母和符号的显示。
1. 共阳极LED数码管工作原理：共阳极LED数码管的工作原理如下：- 当某个段需要显示时，将该段的引脚设置为高电平（通电），此时LED会导通，该段亮起。
- 当某个段不需要显示时，将该段的引脚设置为低电平（断电），此时LED不导通，该段熄灭。
2. 共阴极LED数码管工作原理：共阴极LED数码管的工作原理如下：- 当某个段需要显示时，将该段的引脚设置为低电平（通电），此时LED会导通，该段亮起。
- 当某个段不需要显示时，将该段的引脚设置为高电平（断电），此时LED不导通，该段熄灭。
LED数码管的亮灭状态由控制器或驱动器来控制，它们通过控制引脚的电平来实现对每个段的控制。
常见的控制方式有直接驱动和多路复用驱动。
直接驱动方式是将每个段的引脚直接连接到控制器的输出引脚，每个段有一个独立的引脚控制。
这种方式简单直接，但是需要较多的引脚，适用于少量的数码管显示。
数码管的几种驱动方式汇总
动态的也叫扫描方式，是利用发光二极管的余辉效应和人眼的视觉暂留效应来实现的，只要在在一定时间内数码管的笔段亮的频率够快，人眼就看不出闪烁，一般外围硬件较少，但是对单片机资源耗用巨大。
静态的也较锁存方式，单片机送出数据后控制外围锁存器件锁存数据，这样数码管笔段里的电流不变，数码管稳定显示，这样单片机可以干别的活不用管数码管了。这种方案的优点是对单片机的P口资源和时间耗用很少，但是数码管的外围辅助电路复杂。
●支持段电流上限调整，可以省去所有限流电阻。
●扫描极限控制，支持1到8个数码管，只为有效数码管分配扫描时间。
（二）键盘控制
●内置64键键盘控制器，基于8×8矩阵键盘扫描。
●内置按键状态输入的下拉电阻，内置去抖动电路。
●键盘中断，低电平有效输出。
●提供按键释放标志位，可供查询按键按下与释放。
（三）其它
特点
I2C串行接口，提供键盘中断信号，方便于处理器接口；
可驱动8位共阴数码管或64只独立LED和64个按键；
可控扫描位数，可控任一数码管闪烁；
提供数据译码和循环，移位，段寻址等控制；
8个功能键，可检测任一键的连击次数；
无需外接元件即直接驱LED，可扩展驱动电流和驱动电压；
提供工业级器件，多种封装形式PDIP24，SO24。
●高速的4线串行接口，支持多片级联，时钟速度从0到10MHz。
●串行接口中的DIN和DCLK信号线可以与其它接口电路共用，节约引脚。
●完全内置时钟振荡电路，不需要外接晶体或者阻容振荡。
●内置上电复位和看门狗Watch-Dog，提供高电平有效和低电平有效复位输出。
●支持3V～5V电源电压。
●提供SOP28和DIP24S两种无铅封装，兼容RoHS。
LED数码管显示
LED数码管的静态和动态显示流程图
开始
定义字型码表格数组
定义查表变量i、移位变量j j=0x01；i=1
i<9？ N Y
查表送P0，j送P2 j=j<<1，延迟0.5
i=i+1
#include<reg51.h>
typedef unsigned int typedef unsigned char
uint; uchar;
void INT_0() interrupt 0 {
delay(10); if(INT0 == 0) {
State =0; }
State++; if(State >= 2)
}
void main() {
SP = 0x60;//设置堆栈指针
PX0 = 1; //设置优先级
IT0 = 1;//边缘触发
EA = 1;
//开放中断允许
EX0 = 1;
State = 0;
nu = 0; while(1) {
switch(State) {
case 0: reduce();break;
case 1: plus();break; } delay(DelayTime);
} }
感谢各位聆听
LED数码管的静态和动态显示流程
图
开始
定义字型码表格数组
定义查表变量i
i=0
N
i<10?
Y
B
A
B
A
查表送P0 延时0.5s
i=i+1
04
LED的动态显示方式
LED的动态显示方式
所谓动态显示，是利用人眼的视觉暂留现象，快速地轮流显 示单个数码的显示方式。是将各数码管的相同段的输入端连接在 一起，使用同一锁存电路驱动，为数码管提供需要显示数字的段 码，而通过控制数码管的公共端使数字在不同的数码管上显示。
单片机实验报告——LED数码管显示实验
单片机实验报告——LED数码管显示实验引言单片机是一种基础的电子元件，作为电子专业的学生，学习单片机编程是必不可少的。
在单片机编程实验中，学习如何使用IO口驱动LED数码管显示是重要的一部分。
在此次实验中，我们用到的是STM32F103C8T6单片机，与之相配套的是LED数码管、杜邦线等元件，并利用Keil uVision5软件进行编程操作。
本文的目的是通过实验与实验数据的分析说明单片机控制LED数码管的方法，希望对单片机初学者有所帮助。
实验原理1.LED数码管简介LED数码管是利用发光二极管实现数字和字母的显示，其外观形式有共阳和共阴两种。
共阳型数码管的共阳端是接在公共的端子上，数字和字母的每一个元素（即1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F）的生命延伸出去，称为”高”电平；共阴型数码管的共阴端是接在公共的端子上，数字和字母的每一个元素的生命也是分别延伸出去，但称为”低”电平。
2.STM32F103C8T6单片机STM32F103C8T6单片机是一款功能完备的32位MCU产品，它具有高性能，低功耗的特点，可广泛应用于许多硬件系统。
此次实验所需的LED数码管的显示量是5个（共阳型），因此我们只需要5个IO口即可将STM32F103C8T6单片机与LED数码管连接起来。
实验材料STM32F103C8T6单片机、LED数码管、杜邦线、电容、电阻、面包板等。
实验步骤1.硬件连接：将LED数码管的针脚连接到单片机的IO口，如下图所示：其中P0-P4分别代表数字0-4，PE2口作为LED点亮控制口，分别接入面包板中。
2.软件设置：使用Keil uVision5进行程序编写，将代码下载到单片机控制器内，开启电路，即可观察到LED数码管上的数字进行了变化。
代码如下所示：实验结果将程序下载到开发板后，启动单片机，即可看到红色LED数码管逐个显示从0-9的数字。
达到9后又从0开始循环。
实验过程及结论本次实验中彻底了解到了用单片机控制LED数码管的方法，单片机控制LED数码管变化是通过选中不同的IO口来完成的，利用Keil uVision5软件可以完成程序编写。
数码管驱动原理
数码管驱动原理
数码管驱动是指通过控制数码管的各个灯段的开关状态来显示数字、字母或符号的一种电路原理。
它可以将数字或字符以可视化的形式显示出来，广泛应用于计数器、时钟、仪表等设备中。
数码管通常由七段或八段LED（发光二极管）组成，其中每
个段代表数码管的一部分，可以显示数字0-9、字母A-F等字符。
每个数码管的显示原理是根据段选（Segment Selection）
和位选（Digit Selection）来实现的。
段选是通过控制数码管的各个灯段的开关状态来显示所需的数字或字符。
每个灯段对应一个控制信号，当控制信号开启时，该段会显示点亮，反之则灭掉。
例如，当需要显示数字1时，我们需要点亮数码管的第二段和第三段，其他段保持灭的状态。
位选是通过控制数码管的位线来选择需要显示的数码管。
位线控制是将需要显示的数码管的位线设置为高电平，其他数码管的位线设置为低电平。
通过不断地切换位线的状态，可以实现多个数码管之间的显示切换。
例如，我们可以先显示第一个数码管的数字，然后切换到第二个数码管显示数字，以此类推。
数码管驱动的核心是通过控制电平的高低来实现段选和位选。
为了简化电路，常常采用集成数码管驱动芯片，例如常用的
74HC595芯片。
该芯片可以通过串行输入控制多个数码管，
具有较高的集成度和灵活性。
通过合适的电路设计和编程控制，我们可以实现数码管的各种显示效果，例如数字的逐个显示、循环显示、计数显示等。
数码管驱动原理的掌握对于电子设计和嵌入式系统开发具有重要意义，它为我们创造出更多的应用和功能提供了便利。
led数码管的显示原理
led数码管的显示原理
数码管是一种由LED（发光二极管）组成的显示装置，用于显示数字和部分字母。
它由多个小型LED组成，每个LED代表一个数字或字符的一部分，如水平或垂直线段。
LED数码管是通过控制每个LED发光来显示相应的数字或字符。
每个数字或字符由多个LED排列组合而成，形成一个特定的形状。
这些形状可通过点、线段或其他排列方式来表示，以显示不同数字和字符。
数码管内部的LED被分为多个段，每个段都有一个引脚与之对应。
这些引脚连接到控制电路，通过控制电路来控制每个段的亮度和灭度。
通过适时地点亮特定的段，数码管可以显示出所需的数字或字符。
控制电路通常是通过逻辑门电路实现的。
逻辑门根据输入信号的状态，控制对应的段的LED点亮还是熄灭。
控制电路还可以通过控制某些段的亮度来调整整个显示的亮度。
在正常工作状态下，数码管会以一定的频率刷新显示内容。
每次刷新时，控制电路会更新需要显示的数字或字符，并通过控制相应的LED段点亮或熄灭。
总的来说，LED数码管的显示原理是通过控制LED的点亮和熄灭来显示特定的数字或字符。
控制电路根据输入信号的状态控制LED段的亮度，从而实现显示不同的数字或字符。
数码管显示原理
数码管显示原理数码管是一种常见的数字显示器件，它在各种电子设备中都有广泛的应用，比如计算器、电子钟、电子秤等。
它能够以数字形式显示数字、字母和符号，具有显示清晰、功耗低、寿命长等特点，因此备受青睐。
那么，数码管是如何实现数字显示的呢？接下来，我们就来详细了解一下数码管的显示原理。
首先，数码管是由多个发光二极管（LED）组成的。
LED是一种半导体器件，具有发光的特性。
在数码管中，LED的排列方式和连接方式不同，可以分为共阳极和共阴极两种类型。
在共阳极数码管中，所有的阳极都连接在一起，而在共阴极数码管中，所有的阴极连接在一起。
当电流通过LED时，LED会发光，从而实现数字的显示。
其次，数码管的显示原理是通过控制LED的通断来实现的。
在数码管的显示过程中，需要通过外部的控制信号来控制LED的通断状态。
在共阳极数码管中，当某一位数码管需要显示数字时，对应的阳极会被拉低，而其他的阳极则被保持高电平。
这样，只有对应的LED会被点亮，实现数字的显示。
在共阴极数码管中，原理类似，只是控制的对象变成了阴极。
此外，数码管的显示还需要通过数码管驱动芯片来实现。
数码管驱动芯片是一种集成电路，它能够接收外部的控制信号，并通过内部的逻辑电路来控制数码管的显示。
在实际的应用中，数码管驱动芯片通常会接收来自微处理器或者其他逻辑电路的控制信号，然后根据这些信号来控制数码管的显示。
总的来说，数码管的显示原理是通过控制LED的通断来实现的。
在实际的应用中，需要通过数码管驱动芯片来实现对数码管的控制。
数码管作为一种常见的数字显示器件，具有显示清晰、功耗低、寿命长等优点，因此在各种电子设备中都有广泛的应用。
希望通过本文的介绍，能够帮助大家更好地理解数码管的显示原理，为相关领域的学习和应用提供帮助。
LED数码管驱动方式
积件2-5-1：LED数码管
产品特点 1.LED数码管以发光二极管作为发光单元，颜色有单红， 黄，蓝，绿，白，七彩效 果。单色，分段全彩管可用大楼，道路，河堤轮廓亮化，LED数码管可均匀排布形成大 面积显示区域，可显示图案及文字，并可播放不同格式的视频文件。通过电脑下flash、 动画、文字等文件，或使用动画设计软件设计个性化动画，播放各种动感变色的图文效 果； 2.可放在PCB电路板上按红绿兰顺序呈直线排列，以专用驱动芯片控制，构成变化 无穷的色彩和图形。外壳采用阻燃PC塑料制作，强度高，抗冲击，抗老化，防紫外线， 防尘，防潮。LED护栏管具有功耗小，无热量，耐冲击，长寿命等优点，配合控制器， 即可实现流水，渐变，跳变，追逐等效果。如果应用于大面积工程中，连接电脑同步控 制器，还可显示图案，动画视频等效LED数码全彩灯管可以组成一个模拟LED显示屏， 模拟显示屏可以提供各种全彩效果及动态显示图像字符，可以采用脱机控制或计算机连 接实行同步控制；可以显示各式各样的全彩动态效果。控制系统采用三泰VISS专用灯光 编程软件编辑，数码管控制花样更改方便，只需将编辑生成的花样格式文件复制进CF卡 即可，数码管控制器可以单独控制，也可多台联机控制，数码管安装编排方式任意，适 合各种复杂工程需求。数码管、控制器以及电源等以标准公母插头连接，方便快捷，并 具有独特的外形设计，全新的户外防水结构
天津市红星职业中等专业学校
Tianjin Hongxing Vocational Seconda-1：LED数码管
制作老师：李光彩
全国职业教育电子与信息技术专业数字化资源共建共享
积件2-5-1：LED数码管
（一）LED数码管简介 LED数码管实际上是由七个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8 个。这些段分别由字母a,b,c,d,e,f,g,dp来表示。当数码管特定的段加上电压 后，这些特定的段就会发亮，以形成我们眼睛看到的 2个8数码管 字样了。如：显示一个“2”字，那么应当是a亮b亮g亮e亮d亮f不亮c不亮dp 不亮。LED数码管有一般亮和超亮等不同之分，也有0.5寸、1寸等不同的尺 寸。小尺寸数码管的显示笔画常用一个发光二极管组成，而大尺寸的数码管 由二个或多个发光二极管组成，一般情况下，单个发光二极管的管压降为 1.8V左右，电流不超过30mA。发光二极管的阳极连接到一起连接到电源正 极的称为共阳数码管，发光二极管的阴极连接到一起连接到电源负极的称为 共阴数码管。常用LED数码管显示的数字和字符是0、1、2、3、4、5、6、 7、8、9、A、B、C、D、E、F。
cd4094驱动LED数码管显示
用单片机驱动LED数码管有很多方法，按显示方式分，有静态显示和动态（扫描）显示，按译码方式可分硬件译码和软件译码之分。
静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能，单片机将所要显示的数据，显示数据稳定，占用很少的CPU时间。
动态显示需要CPU时刻对显示器件进行数据刷新，显示数据有闪烁感，占用的CPU时间多。
这两种显示方式各有利弊；静态显示虽然数据稳定，占用很少的CPU时间，但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路，使用的硬件较多；动态显示虽然有闪烁感，占用的CPU时间多，但使用的硬件少，能节省线路板空间。
硬件译码就是显示的段码完全由硬件完成，CPU只要送出标准的BCD码即可，硬件接线有一定标准。
软件译码是用软件来完成硬件的功能，硬件简单，接线灵活，显示段码完全由软件来处理，是目前常用的显示驱动方式。
比较常用的显示驱动芯片有：74LS164 , CD4094+ULN2003(2803) ,74HC595+ULN2003(2803) , TPIC6B595,AMT9095B, AMT9595等许多。
另外，市场上还有一些专用的LED扫描驱动显示模块如MAX7219等，功能很强，价格稍高一些。
下面是一个用74LS164驱动显示的例子和一个用4094扫描驱动显示的例子：上例图中加了一个PNP型的三极管来控制数码管的电源，是因为164没有数据锁存端，数据在传送过程中，对输出端来说是透明的，这样，数据在传送过程中，数码管上有闪动现象，驱动的位数越多，闪动现象越明显。
为了消除这种现象，在数据传送过程中，关闭三极管使数码管没电不显示，数据传送完后立刻使三极管导通，这样就实现锁存功能。
这种办法可驱动十几个164显示而没有闪动现象。
这个例子是用4094做位选，用89C2051的P1口线做段驱动来扫描驱动9位数码管的显示。
由于4094只有8个输出口线，其中第九位是用CPU口线直接进行位选的。
9个LED的所有相同位置的段口线都接到一起，然后接到单片机的一个口线上，供八段，使用8条CPU 口线。
LED数码管显示驱动
LED数码管的静态显示驱动与动态显示驱动LED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位，因此根据LED数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。
A、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埠进行驱动，或者使用如BCD码二-十进位*器*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埠多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8＝40根I/O埠来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O埠才32个呢。
故实际应用时必须增加*驱动器进行驱动，增加了硬体电路的复杂性。
B、动态显示驱动：数码管动态显示介面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增加位元选通控制电路，位元选通由各自独立的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，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位元选通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，该位元就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。
透过分时轮流控制各个LED数码管的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，每位元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体的余辉效应，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资料，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埠，而且功耗更低。
共阴极led数码管的显示方法
共阴极led数码管的显示方法
共阴极LED数码管是一种常见的数字显示器件，它由多个LED
灯组成，用于显示数字、字母或符号。
共阴极LED数码管的显示方
法可以通过以下几个方面来详细解释：
1. 电路连接，共阴极LED数码管的每个LED灯的阴极都连接在
一起，而阳极分别连接到控制电路中。
当控制电路给某一位数码管
的阳极加上正电压时，对应的LED灯会亮起，从而显示相应的数字
或符号。
2. 数码管驱动，为了显示多位数字或字符，通常需要使用数码
管驱动芯片或者微控制器来控制多个数码管。
驱动芯片会根据需要
显示的内容，依次控制每个数码管的阳极，同时通过控制每个LED
的阴极来显示所需的数字或字符。
3. 逻辑控制，在使用共阴极LED数码管时，需要进行逻辑控制
来确定每个LED的亮灭状态。
通过逻辑控制，可以实现数字的显示、计数、计时等功能。
4. 亮度控制，共阴极LED数码管的亮度可以通过控制LED的通
电时间和电流来实现。
在实际应用中，可以通过控制脉冲宽度调制（PWM）信号或者电流限制器来实现LED的亮度调节。
总的来说，共阴极LED数码管的显示方法涉及到电路连接、数码管驱动、逻辑控制和亮度控制等方面。
通过合理的设计和控制，可以实现共阴极LED数码管的准确、清晰的数字显示。
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七段LED数码管显示器能够显示十进制或十六进制数字 及某些简单字符。但控制简单，使用方便，在单片机系统中 应用较多。其结构如下页图所示。
上图中的a～g七个笔划（段）及小数点dp均为发光二极管。 数码管显示器根据公共端的连接方式，可以分为共阴极数码管 （将所有发光二极管的阴极连在一起）和共阳极数码管（将所 有发光二极管的阳极连在一起）。 单片机系统扩展LED数码管时多用共阳LED。共阳数码管 每个段笔画是用低电平(“0”)点亮的,要求驱动功率很小；而共 阴数码管段笔画是用高电平(“0”)点亮的，要求驱动功率较大。 通常每个段笔画要串一个数百欧姆的降压电阻。
程序如下：
DISPSER: DL0: ORG MOV MOV MOV MOV MOVC MOV JNB CLR DEC DJNZ RET DB DB · …… END 1000H R5, #03H R1, #7FH A, @R1 DPTR, #STAB A, @A+DPTR SBUF, A T1, $ T1 R1 R5, DL0 ; 显示3个字符 ; 7FH～7DH存放要显示的数据 ; 取出要显示的数据 ; 指向段数据表 ; 查表取字形数据 ; 送出数据，进行显示 ; 输出完否？ ; 输出完，清中断标志 ; 再取下一个数据 ; 循环3次 ; 返回 0C0H, 0F9H, 0A4H, 0B0H; 段数据表（共阳极） ……
七段LED字形码如下表所示。
2．LED点阵模块显示器
LED 点阵模块显示器是指由发光二极管排成一个 m×n 的 点阵，每个发光二极管构成点阵中的一个点。这种显示器显示 的字形逼真，能显示的字符比较多，但控制比较复杂。适用于 显示汉字、图形和表格，广泛应用于公共场合的信息发布。
3. LED的驱动接口
[例题] 利用在8051串行口扩展多片串行输入并行输出
的移位寄存器 74LS164作为静态显示器接口的方法，设 计 3 位静态显示器接口，并写出显示更新子程序，实现 将 7FH ～ 7DH 3 个单元的数值分别显示在 3 位 LED2 ～ LED0上。
解：接口电路如图下图所示。3个共阳极数码管的公共端均接 Vcc ，段码通过串行口，采用串 — 并转换原理，分别送出 3 个数码管的段码（先送出的段码字节在 LED2 数码管上显 示），图中的电阻值取100~500。
3．LCD显示模块LCM （Liquid Crystal Display Module）
在实际应用中，用户很少直接设计 LCD显示器驱动接口， 一般是直接使用专用的LCD显示驱动器和LCD显示模块LCM 。 LCM是把LCD 显示屏、背景光源、线路板和驱动集成电路 等部件构造成一个整体，作为一个独立部件使用。其特点是功 能较强、易于控制、接口简单，在单片机系统中应用较多。其 内部结构如下页图所示。 LCM一般带有内部显示RAM和字符发 生器，只要输入ASCII码就可以进行显示。
4．LED数码管的显示与驱动 LED 数码管显示器的工作方式：静态和动态两种 显示方式。 （1）静态显示方式 静态显示方式的各数码管在显示过程中持续得到 送显信号，与各数码管接口的 I/O 口线是专用的。其特 点是显示稳定，无闪烁，用元器件多，占 I/O 线多，无 须扫描。系统运行过程中，在需要更新显示内容时， CPU 才去执行显示更新子程序，节省 CPU 时间，提高 CPU的工作效率，编程简单。
6.2 MCS-51单片机与显示器的接口技术
显示器用于实现单片机应用系统中的数据输出和状态的 反馈。单片机系统中常用的显示器有发光二极管、七段数码 显示器、液晶显示器等。
6.2.1
LED显示器及其接口
发光二极管简称 LED（Light Emitting Diode）。LED显 示器从外观可分为 “8”字形的七段数码管、米字形数码管、 点阵块、矩形平面显示器、数字笔划显示器等。 1．七段LED数码显示器
LED工作时需要一定的工作电流，才能正常发光。单个LED 实际上是一个压降为1.2～1.5V的发光二极管，流过LED的电流大 小决定了它的发光强度， R为限流电阻。适当减小限流电阻可以 增加LED的工作电流，使LED的显示效果更好。但工作电流过大， 会对驱动器件、LED造成损害。通常每个段笔画要串一个数百欧 姆的降压电阻。下图为单个LED的驱动接口电路。
STAB:
（2）动态显示方式 动态显示方式是指一位一位地轮流点亮每位显示器，与 各数码管接口的I/O口线是共用的。其特点是有闪烁，用元器 件少，占I/O线少，必须扫描，花费CPU时间，编程复杂。 [例题]设计89S51通过74LS273扩展6位七段共阳极LED显示器。 解：接口电路如下页图所示。在程序中通过P0口将相应的字形 码写入74LS273，P2.0~P2.5作为段码输出口， P0口的端口地址 为00FFH。进行扫描时，P2的低6位依次置1，依次选中了从左 至右的显示器。使用74LS04作为段码输出驱动（反相驱动）， 所以共阴极数码管在段数据表中的字形码应与共阳极数码管的 字形码相同。显示器就可以显示出6位字符。
说明:1、单片机WR引脚要与273的CLK连接 2、273的CLR引脚要与VCC连接
3、DPTR值不一定是7FFFh,用FFH可消除闪烁
6.2.2
LCD显示器及其接口
液晶显示器简称LCD（Liquid Crystal Diodes）是利用液晶 经过处理后能够改变光线传输方向的特性，达到显示字符或者 图形的目的。其特点是体积小、重量轻、功耗极低、显示内容 丰富等特点，在单片机应用系统中有着日益广泛的应用。 1．LCD的分类及特点 分类：笔段式和点阵式（可分为字符型和图像型）。
2．笔段式LCD液晶显示器的驱动 在LCD的公共极（一路为背电极）加上恒定的交变方波信 号，通过控制段极的电压变化，在LCD两极间产生所需的零电 压或二倍幅值的交变电压，以达到 LCD亮、灭的控制。在笔段 式LCD的段电极与背电极间施加周期地改变极性的电压（通常 为4 V或5 V），可使该段呈黑色。