数码管工作原理,led数码管工作原理 - LED电路 - 电子发烧友网

2019-04-15 作者:admin   |   浏览(
数码管是一类价格便宜、使用简单,通过对其不同的管脚输入相对的电流,使其发亮,从而显示出数字能够显示 时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数的器件。在电器特别是家电领域应用极为广泛,如显示屏、空调、热水器、冰箱等等。绝大多数热水器用的都是数码管,其他家电也用液晶屏与荧光屏。数码管也称LED数码管,不同行业人士对数码管的称呼不一样,其实都是同样的产品。数码管按段数可分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元,也就是多一个小数点(DP)这个小数点可以更精确的表示数码管想要显示的内容;按能显示多少个(8)可分为1位、2位、3位、4位、5位、6位、7位等数码管。共阳极数码管的8个发光二极管的阳极(二极管正端)连接在一起。通常,公共阳极接高电平(一般接电源),其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为低电平时,则该端所连接的字段导通并点亮。根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时,要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流,还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。共阴极数码管的8个发光二极管的阴极(二极管负端)连接在一起。通常,公共阴极接低电平(一般接地),其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为高电平时,则该端所连接的字段导通并点亮,根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时,要求段驱动电路能提供额定的段导通电流,还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。静态显示是指数码管显示某一字符时,相应的发光二极管恒定导通或恒定截止。这种显示方式的各位数码管相互独立,公共端恒定接地(共阴极)或接正电源(共阳极)。每个数码管的8个字段分别与一个8位I/O口地址相连,I/O口只要有段码输出,相应字符即显示出来,并保持不变,直到I/O口输出新的段码。采用静态显示方式,较小的电流即可获得较高的亮度,且占用CPU时间少,编程简单,显示便于监测和控制,但其占用的口线多,硬件电路复杂,成本高,只适合于显示位数较少的场合。动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管,这种逐位点亮显示器的方式称为位扫描。通常,各位数码管的段选线相应并联在一起,由一个8位的I/O口控制;各位的位选线(公共阴极或阳极)由另外的I/O口线控制。动态方式显示时,各数码管分时轮流选通,要使其稳定显示,必须采用扫描方式,即在某一时刻只选通一位数码管,并送出相应的段码,在另一时刻选通另一位数码管,并送出相应的段码。依此规律循环,即可使各位数码管显示将要显示的字符。虽然这些字符是在不同的时刻分别显示,但由于人眼存在视觉暂留效应,只要每位显示间隔足够短就可以给人以同时显示的感觉。采用动态显示方式比较节省I/O口,硬件电路也较静态显示方式简单,但其亮度不如静态显示方式,而且在显示位数较多时单片机要依次扫描,占用CPU较多的时间。由于发光二极管基本上属于电流敏感器件,其正向压降的分散性很大, 并且还与温度有关,为了保证数码管具有良好的亮度均匀度,就需要使其具有恒定的工作电流,且不能受温度及其它因素的影响。另外,当温度变化时驱动芯片还要能够自动调节输出电流 的大小以实现色差平衡温度补偿。另外,我们所采用的超大规模集成电路还具有级联延时开关特性,可防止反向尖峰电压对发光二极管的损害。超大规模集成电路还具有热保护功能,当任何一片的温度超过一定值时可自动关断,并且可在控制室内看到故障显示。1、原材料--芯片的VF和亮度和波长是一个正态分布,即使筛选过芯片,VF和亮度和波长已在一个很小的范围了,生产出来的产品还是在一个范围内,结果就是亮度不一致。2、要保证数码管亮度一样,在控制方式选取上也有差别最好的办法是恒流控制,流过每一个发光二极管的电流都是相同的,这样发光二极管看起来亮度就是一样的了。如恒压控制,则导致VF不相同的发光二极管分到的电流不相同,所以亮度也不同。