一、4位数码管实物外形与类型

下图所示是4位LED数码管，它有两排共12个引脚，其内部LED有共阳极和共阴极两种连接方式，

如下图所示，12 、 9、 8、 6脚分别为各位数码管的公共极，11 、7、 4、 2、 1、 10、 5、 3脚同时接各位数码管的相应段，称为段极。

二、4位数码管显示原理

多位LED数码管的显示既可采用直接控制各段发光的静态显示方式，也可采用动态驱动方式，又称扫描显示方式。为了让大家理解扫描显示原理，这里以在第一图所示的4位LED数码管上显示“1278”为例来说明，假设其内部LED为图（b）所示的连接方式。

先给数码管的12脚加一个低电平（⑨、 ⑧、 ⑥脚为高电平），再给⑦、 ④脚加高电平（11 、 ②、 ①、 ⑩、 ⑤脚均为低电平），结果第1位的B、 C段LED点亮，第1位显示“1”，由于⑨、 ⑧、 ⑥脚均为高电平，故第2、 3、 4位中的所有LED均无法导通而不显示；然后给⑨脚加一个低电平（ 12、 ⑧、 ⑥脚为高电平），给 11、 ⑦、 ②、 ①、 ⑤脚加高电平（④、 ⑩脚为低电平），第2位的A、 B、 D、 E、 G段LED点亮，第2位显示“2”，同样原理，在第3位和第4位分别显示数字“7”、 “8”。

多位数码管的数字虽然是一位一位地显示出来的，但人眼具有视觉暂留特性（所谓视觉暂留特性是指当人眼看见一个物体后，如果物体消失，人眼还会觉得物体仍在原位置，这种感觉保留约0.04s的时间），所以当数码管显示到最后一位数字“8”时，人眼会感觉前面3位数字还在显示，故看起来好像是一下子显示“1278”4位数。

三．应用

下图所示是一个4位LED数码管显示电路。

ATmega8为8位AVR单片机，它除了从PC1～PC4引脚输出位扫描信号外，还分别从MOSI、 SCK引脚输出串行数据和时钟信号。

74HC164为串入并出芯片，它在CLK引脚输入的时钟信号控制下，将A、 B引脚输入的串行数据转换成并行数据，即数据从A、 B引脚一位一位输入74HC164，经转换后从Q0～Q7端同时输出8位数据，送到4位LED数码管的A～G、 DP端，数码管以扫描方式显示4位数。

单片机输出的位扫描信号和串行显示数据由编写的程序来决定。

老马识途单片机

数码管是一种常用的显示设备，点亮数码管是单片机入门的必学内容。数码管按照工作方式可以分为共阳数码管和共阴数码管。下面讲解共阳数码管。

1. 片选和段选的概念

如上图所示，所谓共阳就是将发光二极管的正极连接在一起，即正极是公共端。在数码管里有两个概念：片选和段选。

片选是指选中哪位数码管将其点亮，段选是指点亮数码管的哪一个字段。在上图中，引脚3和8就是数码管的片选，其余引脚就是数码管的段选。

2.点亮原理

要点亮数码管其实就是在片选有效后，再选中相应的段，如果要显示数字“7”，如上图所示，只需要将公共端(即片选)连接到高电平，再将A,B,C等段选连接到GND，其余电平连接高电平即可。

3.驱动方式

数码管有静态显示和动态显示两种驱动方式。

静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行独立驱动。其优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多。

动态驱动是将所有数码管的段选引脚连接在一起，而片选由独立的I/O分别控制，这种方式占用端口少，使用广泛。

我曾经用74HC595和直连单片机两种方式控制过4位共阳数码管，下图是直连单片机引脚的。

单片机先将片选S1置高电平，这时选通数码管1，再给段选相应的编码，数码管1就会显示出相应的字符，其他三位未选通则不显示。大约5ms后，再将S2置高电平，这是数码管2显示相应字符；5ms后S3置高电平，S3显示字符；5ms后S4置高电平，S4显示字符。通过分时轮流控制各个数码管的的片选端，就使各个数码管轮流受控显示。在轮流显示的过程中，每位数码管的点亮时间为5ms，由于人的视觉暂留现象和发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。这就是4位数码管的动态显示原理。

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關鍵字: 数码管下图科技