1 數(shù)碼管的內(nèi)部連接方式

數(shù)碼管的七個筆段電極分別為A～G（有些資料中為小寫字母），圖1所示。這八段發(fā)光管分別稱為a、b、c、d、e、f、g和dp，通過八個發(fā)光段的不同組合，可以顯示0～9（十進制）和0～15（十六進制）等16個數(shù)字字母，從而實現(xiàn)整數(shù)和小數(shù)的顯示。

圖1 數(shù)碼管的電極

數(shù)碼管內(nèi)部發(fā)光二極管有共陰和共陽兩種連接方式。數(shù)碼管的內(nèi)部連接方式如圖2所示。

圖2 數(shù)碼管的內(nèi)部連接方式

共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起，形成公共陽極（COM）的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到＋5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點亮。例如，當段a、b、g、c、d接低電平，而其他段輸入高電平時，顯示數(shù)字“3”。當某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。

共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極（COM）的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應(yīng)字段就點亮。當某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。例如，當段a、b、g、c、d輸人高電平，而其他段輸入低電平時，顯示數(shù)字“3”。

常用數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 常用數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

常用四位數(shù)碼管的引腳排列如圖4所示。

圖4 常用四位數(shù)碼管的引腳排列

常用兩位數(shù)碼管的引腳排列如圖5所示。

圖5 常用兩位數(shù)碼管的引腳排列

數(shù)碼管上的數(shù)字分別由a、b、c、……、f七段筆畫組成，DP為小數(shù)點段，各筆畫段引線引腳的排列采取雙列。在數(shù)碼正置俯視時，左下角為第一腳，按逆時針順序依次確定其余各腳。數(shù)碼管引腳排列如圖6所示。

圖6 數(shù)碼管引腳排列

2 數(shù)碼管的驅(qū)動方式

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，從而顯示出想要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。

2.1 靜態(tài)顯示驅(qū)動

靜態(tài)顯示驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)顯示驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I／0端口進行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二－十進制譯碼器譯碼進行驅(qū)動。靜態(tài)顯示驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單、顯示亮度高，缺點是占用I／0端口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示時需要40（5×8）根I／0端口，要知道一個89551單片機可用的I／0端口才32個，所以實際應(yīng)用時必須增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，從而增加了硬件電路的復(fù)雜性。

2.2 動態(tài)顯示驅(qū)動

數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)顯示驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆畫“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，位選通由各自獨立的I／0線控制。當單片機輸出字形碼時，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COM端，使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)顯示驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮時間為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)，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，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，但能夠節(jié)省大量的I／0端口，而且功耗更低。