数字管的工作原理及编码显示界面分析
文章出处：xinen 人气：发表时间：2020-04-03 10:37
数字管是一种半导体发光器件，数字管的原理是通过单片机的i/o端口驱动数字管的各段码，并点亮不同的段码，以便字符显示我们所需的数字。
数字管是一种低成本、简单易用的装置，可以显示所有可用数字的参数，如时间、日期、温度等。广泛应用于家用电器，特别是家用电器，如显示器、空调、热水器、冰箱等。大多数热水器使用数字管和其他电器使用液晶显示器和荧光屏。
数字管也叫LED数字管，不同行业的人对数字管的名称不同，是同一产品。数字管可分为七段数字管和八段数字管，八段数字管可分为七段数字管和八段数字管。
数字管，工作原理
常用的LED显示器是LED状态显示器(称为LED二极管)、LED七阶段显示器(称为数字管)和LED16阶段显示器。发光二极管可显示系统状态显示行系统状态显示；数字管用于数字显示16段字符显示。
数字管结构
数字管由八个发光二极管（以下简称字段）组成，可用于显示数字09，表示f、h、l、p、r、u、y、符号和小数点。
数字管的图形结构如下所示。数字管分为普通阴极和普通阳极两种结构。
数字管，工作原理
数字管的原理
共阳极数字管八个发光二极管的阳极连接在一起。公共阳极通常连接到一个高层（通常连接到电源），其他销连接到驱动电路的输出端。当驱动电路的输出端为低电平时，端部连接的场被打开并点燃。各种数字或字符可不同组合显示不同的数字或字符。此时,传动电路必须能吸收额定带通电流,并根据外部电源和额定带通电流确定相应的限制电阻。
普通阴极数字管的八个发光二极管的阴极连接在一起。通常，公共阴极连接到一个低电平（一般接地），其他引脚被驱动到电路的输出端。当分段驱动电路的输出为高电平时，通过端子连接的电场被打开和点亮，根据光场的不同组合可以显示不同的数字或字符。此时,分段驱动电路必须提供额定带通电流,并根据外部电源和额定带通电流确定相应的限制电阻。
数字管驱动器
直流驱动是指每个数字管的每个部分由单片机的i/o端口驱动，或者由译码码如bcd码2-解码器驱动。优点在于程序简单，显示亮度高，缺点在于I/O端口占用更多。
动态显示驱动是通过时变旋转控制每个数字管的端部，从而控制每个数字管。所有数字管的8个显示笔划连接到名称a、b、c、d、e、f、g、dp的同一端，每个数字管的公极电路附加通过位控制电路。通过位控制电路由独立的i/o线控制。当单片机输出相同的数字时，数字管接收相同的数字，但是数字管将显示形状，这取决于单片机对通过位终端电路的控制，因此我们只需打开所需要显示的数字管的选择控制，这个位就会显示形状，而不可选的数字管将不亮。
数字管字符编码
为了使数字管显示相应的数字或字符,必须使段数据端口输出相应的字体编码。与图1(a)相，每个字符的定义是：数据行D0对应于一个字段，D1对应于一个字段。例如，使用普通阳极数字管，对应的场光数据为0，对应的场暗数据为1；使用普通阴极数字管，对应的场暗数据为0，对应的场亮数据为1。显示0时，普通阳极数字管的字体大小应为：11000000b（i.e.c0h）；普通阴极数字管的字体大小应为：00111111b（i.e.3fh）。以这种方式。
静态显示接口
静态显示是指数字管显示字符时相应的发光二极管的恒导或恒断。在这种显示方式下，每个数字管是相互独立的，公共端是固定接地（共阴极）或连接电源（共阳极）。每个数字管的8个字段连接到一个8位的i/o端口地址，只要i/o端口有代码输出，相应的字符就会显示，并保持不变，直到i/o端口输出新的分段代码。采用静态显示方式，较小的电流可以得到较高的亮度，较少的cpu时间，编程简单，易于监控，但它占用了较多的端口线路，复杂的硬件电路，成本高，只适用于较少的显示位。
动态显示接口
动态显示是一种单位旋转照明每个数字管，这种逐位照明显示称为位图扫描。通常,每个数字管的分段选择都是平行的,由8位I/O端口控制;每一位选择线(公共阴极或阳极)都由另一个I/O线控制。为了使数字管的显示稳定,必须采用扫描方法,即一次只选择一个数字管,发出相应的分段代码,选择另一个数字管,并发送相应的段码通过这样做，可以显示每个数字管要显示的字符。虽然这些字符在不同的时间被单独显示，由于视觉暂停效应在人的眼睛，每个显示间隔足够短，使人同时显示。
硬件电路比静态显示简单,但其亮度低于静态显示,当显示位数多时,单片机应按顺序扫描,占用更多的CPU时间。
共同问题的解释
恒流驱动和非恒流驱动对数字管的影响如下；
显示效果
由于发光二极管基本上是电流敏感器件，其正压降非常分散，并且与温度有关，为了保证数字管具有良好的亮度均匀性，它需要有恒流，不受温度和其他因素的影响。另外，当温度变化时，驱动芯片必须能够自动调节输出电流，实现颜色差平衡温度补偿。
安全
即使短期电流过载也可能对发光二极管造成永久性损伤，采用恒流驱动电路可以防止电流故障造成大面积损伤。
此外，超大型集成电路具有级联延迟开关的特点，可以防止后峰电压对LED的损坏。超大型集成电路也具有热保护功能，当任何温度超过一定值时，可自动关闭，并可在控制室内看到故障显示。
亮度一致性问题是行业中常见的问题。
影响连贯性的主要因素有两个。
首先是原材料芯片的选择，第一是使用数字管时的控制。
1.原材料芯片的vf、亮度和波长均为正态分布，即使芯片经过筛选，其vf、亮度和波长都在很小的范围内，产品在一定范围内，结果是亮度不一致。
2.确保数字管亮度相同的最佳方法,选择控制方法的最佳方法是恒流控制。例如，恒压控制会导致不同水平的vf，所以亮度不同。
当然，这两个条件是互补的。
如何测量数字管针，分普通阴和普通阳？
寻找公共阴阳：首先，我们会发现一个电源（3到5v）和一个阻力1k（几百欧元），vcc连接任何两英尺的gnd，有很多组合，但总是有一个ledwills发光，找到一个是足够的，然后gnd不移动，vcc（一个系列阻力）触摸脚的其余部分，如果有更多的led（通常8），它是一个总的阴。相反，使用VCC，GND一个接触其余的脚，如果有多个LED（通常是8），它是相同的。也可以直接使用数字万用表，红色手表笔是电源的正极，黑色手表笔是电源的负极。
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