LED数码管动态显示及工作原理详解
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更新于2024-07-11
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"LED数码管动态显示的例子及工作原理,主要涉及共阳LED数码管的结构、软件译码以及编码方式。"
LED数码管是一种常见的显示设备,常用于电子设备的数字显示。在本例中,我们关注的是LED数码管的动态显示方法,即通过控制位选信号和段代码来实现连续快速的扫描,从而让人的视觉产生连续显示的错觉。
首先,LED数码管分为共阳型和共阴型。共阳型LED数码管的公共端连接到电源的正极,当某段连接到低电平时,该段才会亮起。相反,共阴型LED数码管的公共端连接到电源的负极,需要高电平才能使段亮起。在单片机系统中,通常选择共阳型数码管,因为它们的驱动功率需求较小,只需提供低电平即可点亮。
在硬件设计中,8位的P0口用于发送段码,控制数码管的8个段(a至g和dp)的亮灭状态,而P1口则用于发送位选信号,确定哪一位数码管应该显示。为了防止电流过大,每个段通常会串联一个上拉电阻。此外,还需要使用3个OC门(集电极开路门)来控制位选信号。
软件方面,LED数码管的显示依赖于段码编码。例如,共阳数码管的段码编码表给出了数字0到9对应的段码,如0C0对应0,表示所有段都关闭除了a和g;3F对应共阴数码管的数字0,其中所有段都亮。不同的数码管布局可能会导致段码的不同,因此在编程时需要根据实际连接情况来设置段码。
数码管的分类多样化,包括不同尺寸(如0.5"和0.8"),颜色(如红色和绿色),亮度等级(超亮、高亮、普亮)等。在静态显示时,电流一般控制在10mA,而在动态扫描显示中,可以适当增加脉冲电流,但不宜超过40mA。
编码方式方面,对于共阴和共阳数码管,小数点的显示位置会影响段码的顺序。例如,共阴数码管的小数点暗时,数字0的段码是3FH,而小数点亮时,段码是40H。同样,共阳数码管的数字0在小数点亮和不亮时也有不同的段码。
理解和掌握LED数码管的工作原理,包括其结构、驱动方式、段码编码以及显示控制,对于设计和实现基于单片机的数字显示系统至关重要。
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