數碼管
來源：作者：日期：2017-11-27 14:45:42點擊：6254次
數碼管是一種半導體發光器件，其基本單元是發光二極管。
| 中文名 | 外文名 | 本質 | 基本單位 |
| 數碼管 | LED | 半導體發光器件 | 發光二極管 |
目錄
1、數碼管的簡介
2、數碼管的分類
3、數碼管的特點
4、數碼管的驅動方式
5、數碼管的參數
6、數碼管使用的電流與電壓
7、數碼管的用途
8、數碼管的常見問題
9、如何測量數碼管引腳
數碼管的簡介：
數碼管是一種半導體發光器件，其基本單元是發光二極管。按發光二極管單元連接方式分為共陽極數碼管和共陰極數碼管。共陽數碼管是指將所有發光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數碼管。共陽數碼管在應用時應將公共極COM接到+5V，當某一字段發光二極管的陰極為低電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陰極為高電平時，相應字段就不亮。。共陰數碼管是指將所有發光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數碼管。共陰數碼管在應用時應將公共極COM接到地線GND上，當某一字段發光二極管的陽極為高電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陽極為低電平時，相應字段就不亮。
數碼管的分類：
數碼管按段數分為七段數碼管和八段數碼管，八段數碼管比七段數碼管多一個發光二極管單元(多一個小數點顯示);按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4位等等數碼管;按發光二極管單元連接方式分為共陽極數碼管和共陰極數碼管。共陽數碼管是指將所有發光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數碼管。共陽數碼管在應用時應將公共極COM接到+5V，當某一字段發光二極管的陰極為低電平時，相應字段就點亮。
數碼管的特點：
3.1.LED數碼管以發光二極管作為發光單元，顏色有單紅， 黃，藍，綠，白，七彩效果。單色，分段全彩管可用大樓，道路，河堤輪廓亮化，LED數碼管可均勻排布形成大面積顯示區域，可顯示圖案及文字，并可播放不同格式的視頻文件。通過電腦下flash、動畫、文字等文件，或使用動畫設計軟件設計個性化動畫，播放各種動感變色的圖文效果;
3.2.可放在PCB電路板上按紅綠蘭順序呈直線排列，以專用驅動芯片控制，構成變化無窮的色彩和圖形。外殼采用阻燃PC塑料制作，強度高，抗沖擊，抗老化，防紫外線，防塵，防潮。LED護欄管具有功耗小，無熱量，耐沖擊，長壽命等優點，配合控制器，即可實現流水，漸變，跳變，追逐等效果。如果應用于大面積工程中，連接電腦同步控制器，還可顯示圖案，動畫視頻等效LED數碼全彩燈管可以組成一個模擬LED顯示屏，模擬顯示屏可以提供各種全彩效果及動態顯示圖像字符，可以采用脫機控制或計算機連接實行同步控制;可以顯示各式各樣的全彩動態效果。控制系統采用三泰VISS專用燈光編程軟件編輯，數碼管控制花樣更改方便，只需將編輯生成的花樣格式文件復制進CF卡即可，數碼管控制器可以單獨控制，也可多臺聯機控制，數碼管安裝編排方式任意，適合各種復雜工程需求。數碼管、控制器以及電源等以標準公母插頭連接，方便快捷，并具有獨特的外形設計，全新的戶外防水結構
數碼管的驅動方式：
數碼管要正常顯示，就要用驅動電路來驅動數碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數字，因此根據數碼管的驅動方式的不同，可以分為靜態式和動態式兩類。
4.1.靜態顯示驅動：靜態驅動也稱直流驅動。靜態驅動是指每個數碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅動，或者使用如BCD碼二-十進制譯碼器譯碼進行驅動。靜態驅動的優點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅動5個數碼管靜態顯示則需要5×8=40根I/O端口來驅動，要知道一個89S51單片機可用的I/O端口才32個呢：)，實際應用時必須增加譯碼驅動器進行驅動，增加了硬件電路的復雜性。
4.2. 動態顯示驅動：數碼管動態顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態驅動是將所有數碼管的8個顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個數碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數碼管的的COM端，就使各個數碼管輪流受控顯示，這就是動態驅動。在輪流顯示過程中，每位數碼管的點亮時間為1～2ms，由于人的視覺暫留現象及發光二極管的余輝效應，盡管實際上各位數碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩定的顯示數據，不會有閃爍感，動態顯示的效果和靜態顯示是一樣的，能夠節省大量的I/O端口，而且功耗更低。
數碼管的參數：
8字高度：8字上沿與下沿的距離。比外型高度小。通常用英寸來表示。范圍一般為0.25-20英寸。
長*寬*高：長——數碼管正放時，水平方向的長度;寬——數碼管正放時，垂直方向上的長度;高——數碼管的厚度。
時鐘點：四位數碼管中，第二位8與第三位8字中間的二個點。一般用于顯示時鐘中的秒。
數碼管應用
數碼管是一類顯示屏 通過對其不同的管腳輸入相對的電流 會使其發亮 從而顯示出 數字
能夠顯示 時間 日期 溫度 等所有可用數字表示的參數
數碼管使用的電流與電壓：
電流：靜態時，推薦使用10-15mA;動態時，16/1動態掃描時，平均電流為4-5mA，峰值電流50-60mA。
電壓：查引腳排布圖，看一下每段的芯片數量是多少?當紅色時，使用1.9V乘以每段的芯片串聯的個數;當綠色時，使用2.1V乘以每段的芯片串聯的個數。
恒流驅動與非恒流驅動對數碼管的影響
6.1.顯示效果
由于發光二極管基本上屬于電流敏感器件，其正向壓降的分散性很大， 并且還與溫度有關，為了保證數碼管具有良好的亮度均勻度，就需要使其具有恒定的工作電流，且不能受溫度及其它因素的影響。另外，當溫度變化時驅動芯片還要能夠自動調節輸出電流 的大小以實現色差平衡溫度補償。
6.2.安全性
即使是短時間的電流過載也可能對發光管造成永久性的損壞，采用恒流驅動電路后可防止 由于電流故障所引起的數碼管的大面積損壞。
另外，我們所采用的超大規模集成電路還具有級聯延時開關特性，可防止反向尖峰電壓對發光二極管的損害。
超大規模集成電路還具有熱保護功能，當任何一片的溫度超過一定值時可自動關斷，并且可在控制室內看到故障顯示。
數碼管的用途：
可放在PCB電路板上按紅綠蘭順序呈直線排列，以專用驅動芯片控制，構成變化無窮的色彩和圖形。外殼采用阻燃PC塑料制作，強度高，抗沖擊，抗老化，防紫外線，防塵，防潮。LED 護欄管具有功耗小，無熱量，耐沖擊，長壽命等優點，配合控制器，即可實現流水，漸變，跳變，追逐等效果。如果應用于大面積工程中，連接電腦同步控制器，還可顯示圖案，動畫視頻等效LED數碼全彩燈管可以組成一個模擬LED顯示屏，模擬顯示屏可以提供各種全彩效果及動態顯示圖像字符，可以采用脫機控制或計算機連接實行同步控制;可以顯示各式各樣的全彩動態效果。
數碼管的常見問題：
8.1.原材料--芯片的VF和亮度和波長是一個正態分布，
即使篩選過芯片，VF和亮度和波長已在一個很小的范圍了，生產出來的產品還是在一個范圍內,結果就是亮度不一致。
8.2.要保證數碼管亮度一樣，在控制方式選取上也有差別
最好的辦法是恒流控制，流過每一個發光二極管的電流都是相同的，這樣發光二極管看起來亮度就是一樣的了。如恒壓控制，則導致VF不相同的發光二極管分到的電流不相同，所以亮度也不同。
如何測量數碼管引腳：
分共陰和共陽，找公共共陰和公共共陽：首先，我們找個電源(3到5伏)和1個1K(幾百歐的也行)的電阻，VCC串接個電阻后和GND接在任意2個腳上，組合有很多，但總有一個LED會發光的，找到一個就夠了，然后GND不動，VCC(串電阻)逐個碰剩下的腳，如果有多個LED(一般是8個)，那它就是共陰的了。相反用VCC不動，GND逐個碰剩下的腳，如果有多個LED(一般是8個)，那它就是共陽的。也可以直接用數字萬用表，紅表筆是電源的正極，黑表筆是電源的負極。
