《LED数码管显示原理》.pdf

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原创：盛世电子科技

《LED数码管显示原理》

除了键盘以外，LED数码显示管与LCD液晶显示器在人机沟通方面也扮演了非常重要的角
色，下面我们分别对其进行讨论。

一.LED显示器的结构

LED(LightEmitingDiode)是发光二极管的缩写。LED数码管里面有8只发光二极
管，与实验板P1端口所接的二极管是相同的。分别记作a﹑b﹑c﹑d﹑e﹑f﹑g﹑dp
﹑其中dp为小数点，每一只发光二极管都有一根电极引到外部引脚上，而另外一只
引脚就连接在一起同样也引到外部引脚上，记作公共端（COM），如图5-8所示，而
图5-9为实物图，其中引脚的排列因不同的厂商而有所不同。

图5-8（数码管引脚图）图5-9（数码管实物图）

市面上常用的LED数码管有两种，分为共阳极与共阴极。共阳极：当数码管里面的发
光二极管的阳极接在一起作为公共引脚，在正常使用时此引脚接电源正极。当发光二
极管的阴极接低电平时，发光二极管被点亮，从而相应的数码段显示(如图5-10所示)。

本教程为盛世电子科技原创，任何人不得抄袭其内容或用于商业用途，违者追究其法律责任。

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而输入高电平的段则不能点亮。相反，共阴极：当数码管里面的发光二极管的阴极接
在一起作为公共引脚，在正常使用时此引脚接电源负极。当发光二极管的阳极接高电
平时，发光二极管被点亮，从而相应的数码段显示(如图5-11所示)，而输入低电平的
段则不能点亮。

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图5-10（共阳极）图5-11（共
阴极）

二．LED显示器的工作原理

下面图5-12为实验板其中一只数码管，而图5-13为数码管的内部接法，也
就是前面所说的共阳极。当要其显示“1”时，只需置B与C为低电平，而其它
的为高电平；当要显示“2”时，只需置A﹑B﹑G﹑E﹑D为低电平，而其它的为
高电平；当要显示“8”时，就除了小数点以外全部为低电平；如此类推。

图5-12图5-13

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下面我们来系统地介绍一下在单片机应用电路中最为实用的LED数码管显示方法
——“动态扫描”。什么是动态扫描？就是所要工作的若干个数码管轮流显示，
只要轮流显示的速度足够快，每秒约50次以上，由于人眼的“视觉暂留”特
性，看起来就像是连续显示，这样称为动态扫描。这种显示方式在数码管应用系
统中应用得最为广泛。

图5-14（动态扫描电路）图5-15（动态扫描的工作时序）

图5-14为共阳极的动态扫电路，而5-15则为电路的工作时序。下面我们来分析一下动态扫
描的工作原理。在电路中T1﹑T2﹑T3为用作开关作用，当B极dig1﹑dig2﹑dig3为低电平
时导通，为高电平时截止，三个电阻为限流电阻。下面我们从图5-15来理解一下动态扫描
的工作原理。

第一：首先显示个位，在单片机中将dig1置低电平，而dig2与dig3置高电平，所以
只有T1导通，而T2与T3则截止，同时在段码a～g中输出相应段码的低电平，那么在数码
管中只有个位显示，而相应的十位与百位则没有显示。

第二：显示十位，在单片机中将dig2置低电平，而dig1与dig3置高电平，所以只有
T2导通，而T1与T3则截止，同时在段码a～g中输出相应段码的低电平，那么在数码管中
只有十位显示，而相应的个位与百位则没有显示。

第三：显示百位，在单片机中将dig3置低电平，而dig1与dig2置高电平，所以只有
T3导通，而T1与T2则截止，同时在段码a～g中输出相应段码的低电平，那么在数码管中
只有百位显示，而相应的个位与十位则没有显示。

这就是数码管动态扫描在单片机系统中的应