数码管的驱动原理
所谓共阳共阴,是针对数码管的公共脚而言的。
一个1位典型的数码管,一般有10个脚,8个段码(7段加1个小数点),剩下两个脚接在一起。
各个段码实际上是一个发光二极管,既然是发光二极管,就有正负极。
所谓共阳,也就是说公共脚是正极(阳极),所有的段码实际上是负极,当某一个或某几个段码位接低电平,公共脚接高电平时,对应的段码位就能点亮,进而组合形成我们看到的数字或字母。
共阴刚好相反,也就是公共脚是负极(阴极),段码位是阳极,当公共脚接地,段码位接高电平时,对应段码位点亮。
1位数码管是这样,更多位的数码管也基本跟这个原理类似。
共阴共阳与电路接线密切相关,决定了驱动电路的接法,因此在电路设计前要考虑好数码管的类型,否则就不能实现显示的效果了。
驱动共阴数码管一般用PNP,共阳的用NPN
图一低电平有效,图二高电平有效
现在让我们用实验板上的两个数码管来做一个循环显示00~99数字的实验,先来完成必要的硬件部分,
数码管有共阴和共阳的区分,单片机都可以进行驱动,但是驱动的方法却不同,并且相应的0~9的显示代码也正好相反。
首先我们来介绍两位共阳数码管的单片机驱动方法,电路如下图:
网友可以看到:P2.6和P2.7端口分别控制数码管的十位和个位的供电,当相应的端口变成低电平时,驱动相应的三极管会导通,+5V通过IN4148二极管和驱动三极管给数码管相应的位供电,这时只要P0口送出数字的显示代码,数码管就能正常显示数字。
因为要显示两位不同的数字,所以必须用动态扫描的方法来实现,就是先个位显示1
毫秒,再十位显示1毫秒,不断循环,这样只要扫描时间小于1/50秒,就会因为人眼的视觉残留效应,看到两位不同的数字稳定显示。
下面我们再介绍一种共阴数码管的单片机驱动方法,电路如下图:
网友可以看到:+5V通过1K的排阻直接给数码管的8个段位供电,P2.6和P2.7端口分别控制数码管的十位和个位的供电,当相应的端口变成低电平时,相应的位可以吸入电流。
单片机的P0口输出的数据相当于将数码管不要显示的数字段对地短路,这样数码管就会显示需要的数字。
网友可以看到,共阴数码管的硬件更简单,所以在批量生产时,硬件开销小,节省PCB 面积,减少焊接工作量,降低综合成本,所以采用共阴数码管更有利于批量生产,现在销售的试验板都是采用共阴数码管了。