单片机显示技术-数码管.doc

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1、单片机的显示技术-数码管一、基础知识⑴、数码管静态显示方式数码管静态显示方式是当LED数码管显示器显示某个字符时，相应的段（发光二极管）恒定地导通或截止，直到显示另一个字符为止。LED数码管显示器工作于静态显示方式时，若为共阴数码管，各位的共阴极接地；若为共阳极数码管，则接正电压，电压根据LED数码管的具体要求定。每位的段选线分别与一个8位锁存器的输出口相连，显示器中的各位相互独立，而且各位的显示字符一经确定，相应锁存的输出将维持不变。正因为如此，静态显示器的亮度较高。这种显示方式编程容易，管理也较简单。静态显示典型方案：图1：静态显示

2、典型应用方案方案描述：下面分别对数码管的字段控制和数码管的位（com）连接方法进行描述。数码管的字段控制常用的方法有编码器输出方式（如CD4511）、串行口输出方式、单片机通用I/O接口输出方式。当显示状态为静态显示方式时，在数据输出后的一段时间内显示状态不会发生变化，在此应当采用锁存器将状态保持住，直到显示状态发生改变为止。例如CD4511就是带有锁存器的编码器。为了能让数码管保持一定的亮度，一般的I/O口或锁存器不能达到预定的要求，所以在此应当加上字段的驱动电路。驱动电路可以采用专用的集成电路或是功率三极管。数码管的位连接常用方法：

3、对于共阳数码管接正电源，对于共阴的数码管接地。如果是多位数码管显示方式，字段控制采用的是串口输出字段码方式，为了防止闪烁，在数码管的公共极采用开关控制方式。当字段码输出时，暂时中断数码管公共端的开关，当数据发送完成以后，由于锁存器保存数码管字段信息，这时关闭数码管公共极开关，数码管开始接通，并显示字段信息。⑵、数码管动态显示方式在多位LED数码管显示器显示时，为了简化电路，降低成本，将所有位的段选线并联在一起，由一个8位I/O口控制。而共阴（或共阳）极公共端分别由相应的I/O线控制，实现各位的分时选通方法。这就构成了动态显示方式。段选码

4、、位选码每送入一次后延时1ms，因人眼的视觉暂留时间为0.1s（100ms）,所以每位显示的间隔不能超过20ms，并保持延时一段时间，以造成视觉暂留效果，给人看上去每个数码管总在亮。动态显示典型方案：图2：动态显示典型应用方案方案描述：下面分别对数码管的字段控制和数码管的位(com)扫描方法进行描述。数码管的字段控制常用方法有编码器方式和I/O控制方式。在动态扫描显方式下，由于每一位数码管供电的时间是比较短（1mm）的，为了让数码管达到预期的显示亮度，在此对字段的驱动要求在功率和效率上比较静态显示时都要高。一般采用大功率三极管（TIP1

5、27、8050或专用集成电路（ULN2003）进行驱动。数码管的位扫描常用串口扫描、I/O扫描或是74ls138编码器扫描方法。在以后的实验中，我们会有实例进行说明。用、）⑶、LED数码管显示驱动技术对于数码管的显示明亮程度，电路上应当配备合适的驱动电路，对于静态显示方式和动态显示方式，驱动方法有明显的

6、不同。静态显示方式的驱动，由于数码管的公共极接地或接正电压，所以只考虑段的驱动就可以。对于动态显示方式，由于一位数据的显示是由段和位选信号共同配合完成的，因此必须同时考虑段和位的驱动能力，而且段的驱动能力决定位的驱动能力。段的驱动能力是由显示器的亮度决定的，通过发光二极管的电流越大，其亮度也越高。对于静态显示器，当某位点亮时，此位中点亮的段通过恒定电流，而对于动态显示器，此电流却是以一定脉冲方式出现的，其峰值电流不能真实地反映二极管的发光亮度，而必须以与脉冲占空比有关的平均值电流来考虑。理论上分析表明，同样的驱动器，当其驱动静态显示器时

7、，其亮度为驱动动态显示器的N倍，N近似为显示位数。所以要使动态显示器达到静态显示器的亮度，必须将驱动器的驱动能力提高N倍。段的驱动能力确定之后，位的驱动能力也随之确定。当然必须考虑极端的情况，即位中各段均点亮，则位的驱动电流为各段驱动电流之和，此电流应为峰值电流。二、相关知识⑴、NPN三极管8050T8050是一个NPN的电路，应用于音频驱动和转换电路。在本教材中，应用于大功率电流驱动开关电路。其相关参数如下：①、温度范围：-55℃~125℃②、Vcbo–发射极到基极电压--------30V③、Vceo–发射极到集电极电流------

8、--25V④、Vebo–集电极到基集电流----------6V⑤、Ic–发射极电流-----------------------1.5A做为开关使用，在此关心的参数有温度、Vceo和Ic是否能达到设计要求