从无到有,学习单片机的第7天

3.1 数码管显示原理

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这便是数码管的图片,叫做四位数码管,当然也有双位,单位数码管,也还有不带小数点的以及“米”字型。无论数码管的造型怎么要,其原理都是相同的,通过控制发光二极管来显示数字。

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以上是数码管内部电路图。

我们从a图可以看出,数码管的引脚医用是十个,数字加上一个小数点占用了八个引脚,还有两个引脚为公共端,即第3和第8引脚,这两个引脚是相连的,其实就相当于1个引脚。根据公共端的不同,可以把数码管分成共阴极个共阳极。

  • 共阴极数码管

    这种数码管8个发光二极管的阴极在数码管内全部连接在一起,所以称为共阴,如上B图,箭头指向的那一段为阴极。而它们的样机是各自独立的,在设计电路的时候一般把阴极接地。当我们在其中一个二极管的阳极加一个高电平时,这个二极管就会发光了。想显示什么数字,找到对应的需要发光的二极管,给其引脚送高电平即可。

  • 共阳极数码管

    这个和共阴极的类似,只不过是阳极都连接在一起,在显示数字的时候找到对应的发光二极管,给其引脚供上低电平即可。

  • 我们在使用数码管前,可以编写一个简单的程序来确认自己的数码管是什么极的,方便日后操作

当数码管是多位的时候,他们的公共端都是独立互不联系的,将发光二极管连在一起的线叫”段选线“,将公共端叫成“位选线”。段选线控制二极管的发光,位选线,也就是公共端,控制我们想要点亮哪个二极管。**

一般的单位数码管有10个引脚,其中两个是公共端;二位数码管有10个引脚,其中两个引脚分别控制两个数字;四位数码管则有12个引脚,其中4个引脚分别控制四个数字。

利用万用表检测数码管的引脚排列

最简单来说,只有连接发光二极管的引脚和公共端的引脚被接入了电路,二极管才会发光。一个数字对应一个公共端,因此我们可以立马判断出那个是公共端,其次通过电流的走向我们就可以判断出这个数码管是阴极还是阳极。

3.2 数码管的静态显示

当多位数码管应用于某一系统时,它的位选是可以独立控制,我们可以控制哪一位数字亮,哪一位数字不亮,但是段选是连在一起的,也就是说那些被选中的数码管会同时亮起一样的数字,送入所有的数码管的段暄信号是相同的,我们称这种显示方法为静态显示

由于笔者的单片机比较的简单,所以关于锁存器的理解还可能有些不到位,如果出错了,望指正。

关于如何控制位选段选,有两种方式,先讲讲书本上的

通过锁存器来控制段选位选

这里又讲到了锁存器,就再次深入了解一下这个东西。

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锁存器的引脚接口如上,OE口是来控制这个锁存器是否在工作,当这个引脚接入高电平的时候锁存器不工作。LE口是来选择锁存器工作的方式的,D口称为数据输入端,Q口称为数据输出端。当OE口低电平时锁存器开始工作,LE口选择高电平时,这个锁存器是畅通的,输出端的电平信息会随着输入端的电平信息变化而变化;如果LE口选择低电平的时候,这个锁存器像是锁死了,输出端的电平信息会保持不变,无论输入端怎么输入某没用,从而达到锁住这种状态的目的。防止输出端的元器件收到单片机其他信息干扰。

TX-1C实验板上的数码管是通过连接锁存器来间接控制的,连接电路图如下所示

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六个数码管的段选接口是相连的,统一接在了U1锁存器的数据输出端,然后U1锁存器数据输入端通过一个上拉电阻与单片机的P0口连接(由于点亮二极管的电流需要5mA,单片机的I/O口提供不了那么高的电流,所以需要一个上拉电阻来提高电流),然后各个数码管的公共端是独立的,分别连接在U2锁存器上,U2锁存器数据输入端也和单片机的P0口连接。然后两个锁存器的锁存端分别和P2.6和P2.7连接。

当我们通过锁存器来控制数码管的时候,我们得先把位选的锁存器打开,即U2锁存器的LE口升为高电平,然后输入位选的信息,然后关闭锁存器,接着打开U1锁存器,把段选的信息送进去,然后关闭锁存器即可。

,然后输入位选的信息,然后关闭锁存器,接着打开U1锁存器,把段选的信息送进去,然后关闭锁存器即可。

今天先这样