LED显示器的结构与原理
1. 结构种类
七段LED显示器(数码管)系发光器件的一种。常用的LED发光器件有两类：数码管和点阵。
数码管内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管的亮暗组合成字符。常见数码管有10根管脚。管脚排列如下图所示。其中COM为公共端，根据内部发光二极管的接线形式可分为共阴极和共阳极两种。
使用时，共阴极数码管公共端接地，共阳极数码管公共端接电源。每段发光二极管需5～10mA的驱动电流才能正常发光，一般需加限流电阻控制电流的大小。
2. 显示原理
LED数码管的a～g七个发光二极管。加正电压的发光，加零电压的不能发光，不同亮暗的组合就能形成不同的字型，这种组合称为字型码。共阳极和共阴极的字型码是不同的，如下表所示。
可采用硬件译码输出字型码控制显示内容，如采用74LS48、CD4511(共阴极)或74LS46(74LS47)、CD4513(共阳极)。也可用单片机I/O口直接输出字型码控制数码管的显示内容。
用单片机驱动LED数码管显示有很多方法，按显示方式分有静态显示和动态显示。
LED字型显示代码表
显示 | 段 符 号 | 十六进制代码 | ||||||||
dp | g | f | e | d | c | b | a | 共阴极 | 共阳极 | |
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F H P | 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 | 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 | 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 | 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 | 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 | 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 | 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 | 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 | 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH 77H 7CH 39H 5EH 79H 71H 76H F3H | C0H F9H A4H B0H 99H 92H 82H F8H 80H 90H 88H 83H C6H A1H 86H 8EH 89H 8CH |
(1) 静态显示的特点
静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能，单片机将所要显示的数据送出去后，数码管始终显示该数据(不变)，CPU不再控制LED。到下一次显示时，再传送一次新的显示数据。
静态显示的接口电路采用一个并行口接一个数码管，数码管的公共端按共阴极或共阳极分别接地或接VCC。这种接法，每个数码管都要单独占用一个并行I/O口，以便单片机传送字形码到数码管控制数码管的显示。显然其缺点就是当显示位数多时，占用I/O口过多。
为了解决静态显示I/O口占用过多的问题，可采用串行接口扩展LED数码管的技术。
静态显示方式的优点是显示的数据稳定，无闪烁，占用CPU时间少。其缺点是由于数码管始终发光，功耗比较大。
(2) 动态显示的特点
动态扫描方法是用其接口电路把所有数码管的8个笔划段a～g和dp同名端连在一起,而每一显示器闪烁
个数码管的公共极COM各自独立地受I/O线控制。CPU向字段输出口送出字形码时，所有数码管接收到相同的字形码。但究竟是哪个数码管亮，则取决于COM端，COM端与单片机的I/O口相连接，由单片机输出位码到I/O控制何时哪一位数码管亮。
动态扫描用分时的方流控制各个数码管的COM端，使各个数码管轮流点亮。在轮流点亮数码管的扫描过程中，每位数码管的点亮时间极为短暂。但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉，给人的印象就是一组稳定的显示数据。
版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。
发表评论