數(shù)碼管,也稱作輝光管,是一種可以顯示數(shù)字和其他信息的電子設(shè)備。玻璃管中包括一個金屬絲網(wǎng)制成的陽極和多個陰極。大部分?jǐn)?shù)碼管陰極的形狀為數(shù)字。管中充以低壓氣體,通常大部分為氖加上一些汞和/或氬。給某一個陰極充電,數(shù)碼管就會發(fā)出顏色光,視乎管內(nèi)的氣體而定,一般都是橙色或綠色。
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數(shù)碼管要正常顯示,就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼,從而顯示出我們要的數(shù)字,因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同,可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。
靜態(tài)顯示驅(qū)動
靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動,或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動。
靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單,顯示亮度高,缺點(diǎn)是占用I/O端口多,如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8=40根I/O端口來驅(qū)動,要知道一個89S51單片機(jī)可用的I/O端口才32個,實(shí)際應(yīng)用時必須增加譯碼驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動,增加了硬件電路的復(fù)雜性。
動態(tài)顯示驅(qū)動
數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一,動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)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(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路,位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制,當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時。
所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼,但究竟是哪個數(shù)碼管會顯示出字形,取決于單片機(jī)對位選通COM端電路的控制,所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開,該位就顯示出字形,沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的COM端,就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示,這就是動態(tài)驅(qū)動。
在輪流顯示過程中,每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1~2ms,由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng),盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時點(diǎn)亮,但只要掃描的速度足夠快,給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù),不會有閃爍感,動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的,能夠節(jié)省大量的I/O端口,而且功耗更低。