四位数码管

四位数码管

四位数码管是一种常见的LED显示器件,主要用于显示数字信息。

基本结构

四位数码管由四个独立的七段数码管组成,每个数码管可以显示0-9的数字。它们通常有共阴或共阳两种类型,共阴数码管的阴极连接在一起,共阳数码管的阳极连接在一起。
四位数码管

引脚布局

以共阴四位数码管为例,当小数点朝下正放时,左下角为1号引脚,其他引脚按逆时针顺序排列,左上角为12号引脚。具体引脚功能包括段选(a-g、dp)和位选(d1-d4)。

驱动方式

1、静态驱动,也被称为直流驱动,是指每个数码管的每个段码都由单片机的I/O端口进行直接驱动,或者通过BCD码二-十进制译码器进行译码驱动。这种方式的优点在于编程简单且显示亮度高,然而其缺点是占用I/O端口较多。

例如,要驱动5个数码管进行静态显示,就需要40根I/O端口,而一个89S51单片机可用的I/O端口只有32个,显然无法满足需求。因此,在实际应用中,往往需要增加译码驱动器来驱动数码管,这无疑增加了硬件电路的复杂性。

2、数码管的动态显示接口是单片机中广泛使用的一种显示方式。动态驱动的原理是将所有数码管的8个显示笔划“a,b,c,d,e,f,g,dp”的同名端连接在一起,同时为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路。位选通由独立的I/O线进行控制。

当单片机输出字形码时,所有数码管都会接收到相同的字形码,但具体哪个数码管会显示字形则取决于单片机对位选通COM端电路的控制。通过分时轮流控制各个数码管的COM端,使得各个数码管能够轮流显示。在轮流显示的过程中,每位数码管的点亮时间仅为1~2ms。利用人的视觉暂留现象和发光二极管的余辉效应,即使各位数码管并非同时点亮,只要扫描速度足够快,给人的感觉仍然是一组稳定的显示数据,不会有闪烁感。

这种动态驱动方式不仅节省了大量的I/O端口,而且功耗更低。