什么是led數碼管

LED數碼管（LED Segment Displays）是由多個發光二極管封在在一起組成“8”字型的器件，引線已在內部連接完成，只需引出它們的各個筆劃，公共電極。LED數碼管常用段數一般為7段有的另加一個小數點，還有一種是類似于3位“+1”型。位數有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等....，LED數碼管根據LED 的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，對編程是很重要的，因為不同類型的數碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。右圖是共陰和共陽極數碼管的內部電路，它們的發光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍，黃等幾種。LED數碼管廣泛用于儀表，時鐘，車站，家電等場合。選用時要注意產品尺寸顏色，功耗，亮度，波長等。下頁將介紹常用LED數碼管內部引腳圖片

圖1 這是一個7段兩位帶小數點 10引腳的LED數碼管

圖2 引腳定義 每一筆劃都是對應一個字母表示 DP是小數點

LED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位，因此根據LED數碼管的驅動方式的不同，可以分為靜態式和動態式兩類。

A、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埠進行驅動，或者使用如BCD碼二-十進位解碼器解碼進行驅動。靜態驅動的優點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O埠多，如驅動5個數碼管靜態顯示則需要5×8＝40根I/O埠來驅動，要知道一個89S51單片機可用的 I/O埠才32個呢。故實際應用時必須增加解碼驅動器進行驅動，增加了硬體電路的復雜性。

B、動態顯示驅動：
數碼管動態顯示介面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增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨立的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，取決于單片機對位元選通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，該位元就顯示出字形，沒有選通的數碼管就不會亮。

透過分時輪流控制各個LED數碼管的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，每位元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體的余輝效應，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資料，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埠，而且功耗更低。

恒流驅動與非恒流驅動對LED數碼管的影響主要有以下幾點：

1、顯示效果：
由于LED基本上屬于電流敏感元件，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，當溫度變化時驅動晶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。
2、安全性：
即使是短時間的電流超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，我們所采用的超大型積體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體的損害。超大型積體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。

為什么數碼管亮度不均勻？

有兩個大的因素影響到亮度一致性。一是使用原材料晶片的選取，一是使用數碼管時采取的控制方式。
1、原材料--LED晶粒的VF和亮度和波長是一個正態分布，
即使篩選過LED晶粒，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。
2、要保證LED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體的電流都是相同的，這樣發光二極體看起來亮度就是一樣的了。如恒壓控制，則導致VF不相同的發光二極體分到的電流不相同，所以亮度也不同。當然這兩個條件是相輔相成的。

怎樣測量數碼管引腳，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）和不同規格的電阻，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，然后用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。也可以直接用數位萬用表，紅表筆是電源的正極，黑表筆是電源的負極。

圖3 7段1位10腳位的LED數碼管內部接線圖 A為共陽極接法 B為共陰極接法

圖4 7段2位10腳位的LED數碼管內部接線圖 共陰極接法

圖5 7段2位18腳位的LED數碼管內部接線圖 共陽內部引腳圖

圖6 7段4位LED數碼管內部接線圖

圖7 7段4位12腳位的LED數碼管內部接線圖 共陽極內部引腳圖

注：這與帶冒號的時鐘LED的接法是不一樣的。

8×8點17.5 mm (0.69 英寸)共陰單色LED點陣模塊內部引腳圖

8×8點47.8 mm (1.88 英寸) 共陰三基色LED點陣模塊內部引腳圖