10_关于数码管动态扫描的问题

关于数码管动态扫描的问题

关于数码管的动态扫描，相信玩单片机的都不陌生。而什么是动态扫描，怎样扫描，扫描时间为多少最佳，这是一个值得深究的问题。

大家知道驱动一个或者两三个数码管，如果单片机有足够的IO口，我们可以用静态显示，至于什么是静态显示（动态显示的基础），这里不做阐述。

但如果，或者假如我们要点亮8个数码管或者更多，而恰恰单片机IO口不够用的情况下（扩展IO口的不讲），这是就必须用到动态扫描的显示方式了。

什么是数码管动态扫描？所谓的数码管动态扫描，就是在静态显示的基础上，逐一点亮每个数码管，由于点亮的时间非常短暂，由于人眼暂留现象使得我们看到所有的数码管像被点亮一样。其中还有一点就是数码管熄灭后的余晖现象的关系。

那么，这又牵扯到一个问题了，什么是人眼暂留现象，我也码了一下解释，如下：

（Visual staying phenomenon，duration of vision）

人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。

是光对视网膜所产生的视觉在光停止作用后，仍保留一段时间的现象，其具体应用是电影的拍摄和放映。原因是由视神经的反应速度造成的.其时值是二十四分之一秒。是动画、电影等视觉媒体形成和传播的根据。视觉实际上是靠眼睛的晶状体成像，感光细胞感光，并且将光信号转换为神经电流，传回大脑引起人体视觉。感光细胞的感光是靠一些感光色素，感光色素的形成是需要一定时间的，这就形成了视觉暂停的机理。

物体在快速运动时, 当人眼所看到的影像消失后，人眼仍能继续保留其影像0.1-0.4秒左右的图像，这种现象被称为视觉暂留现象。是人眼具有的一种性质。人眼观看物体时，成像于视网膜上，并由视神经输入人脑，感觉到物体的像。但当物体移去时，视神经对物体的印象不会立即消失，而要延续0.1 -0.4秒的时间，人眼的这种性质被称为“眼睛的视觉暂留”。

很简单，说白点，就是逐一显示数码管，根据图像在人眼的暂留时间0.1-0.4秒计算，如果要点亮10个数码管，那动态扫描的时间只要在0.1秒之内就可以看到全部点亮的数码管了。（这里以位来扫描，就是所有ABCDEFGH段并联做段选，留下每个数码管COM端做位选）

操作流程如下：

1.送数码管段码

2.打开位选（点亮数码管）

3.延时点亮（具体情况具体分析）

4.关闭位选（熄灭数码管）

接着就进行下一个数码管的显示了

也就是在某个时刻，只有一个数码管被点亮。当这个时间在人眼暂留现象的时间之内，人就能看到连续点亮的数码管了。

这个是我将扫描时间片加到0.2秒的效果（也就是0.2*17=3.4秒钟扫完17个数码管）。而大家看到数码管全部亮，是因为将扫描时间片降低到0.0005秒（500微秒），由于人眼暂留现象，所以看到数码管全部亮了。

关于动态扫描的时间片问题，是的，这个问题非常关键。时间片也就是点亮一个数码管的时间，由于时间比较短，所以称为时间片。时间片对于点亮数码管的亮度有影响，也同时会影响整体动态扫描的时间，或许造成动态扫描闪烁也与此有关。

掌握适合的时间片，对于动态扫描的效果尤为重要。时间片过短，数码管太暗了。（至于为什么暗，这里可以想象一下PWM的方式，与PWM具有异曲同工之妙）。时间片太长，数码管就可能会闪烁。

经验分享：由于我扫的是17个数码管，在没有加数码管驱动芯片的情况下，全部扫描的时候很暗，逐个点亮的时候又正常了。所以如果超过8个（或者12个）数码管，建议使用专门的驱动芯片，或者采用段扫。