辉光数码管的控制电路
实验二 开关控制LED数码管 李英阁
图2-5 动态电路配置、显示引脚逻辑状态
图2-2 共阳数码管引脚布局及测试
注释：
共阳极数码管为低电平输入时对应的段亮，且读数顺序为 1gfedcba，其引脚布局及测试如图2-2、2-3所示。在实例中， 当引脚a、b、c、d、e、f为低电平时，对应段亮，引脚g为高 电平则不亮。 此时 p2=11110000 与后 A=0000 0000 调用子程序后 A=0000 0001 P1=1100 0000 即C0 显示数字0
2.放置元器件、放置电源和地线、元器件属故不详述。 图2-1中的元器件RN1、RN2是8电阻的排阻其中每个电 阻的阻值都设置为200，如图2-4所示：
图2-4 RN1属 性设置
三．源程序设计、生成目标代码文件
1.流程图
本例源程序流程图如图2-5所示。设 P2 口为开关状态 输入口，P1口为输出显示口。
图2-1 开关控制数码管电路原理图
1.从PROTEUS库中选取元器件
①AT89C51:单片机。 ②RES、RX8：电阻（resistor）、8排阻。 ③7SEG-COM-AN-GRN:带公共端的共阳7段绿色数码管（从 optoelectronics 光电子器件里选择）。 ④SW-SPST：带所存的单刀单掷开关，开关的合或断可单击 向下或向上的知识箭头实现。 ⑤CAP、CAP-ELEC:电容，电解电容。 ⑥CRYSTAL:晶振。
3.生成目标代码文件
通过菜单”Source” / “Build All” ， 在”Program File ”栏中添加上面编译好的目标代码文 件DZC32.HEX。若编译失败，对程序修改调试至编译成功。
四．POTEUS仿真
1.加载目标代码文件
打开单片机属性窗口，在”Program File” 栏中添 加上面编译好的目标代码文件DZC32.HEX；在”Clock Frequency” 栏中输入晶振频率12MHZ。注意：时钟发生 器中的晶振要设置频率，单片机的晶振频率也要设置。
数码管驱动电路的作用,数码管驱动电路设计原理图
数码管驱动电路的作用,数码管驱动电路设计原理图 数码管驱动电路的作用： 数码管驱动电路的作用主要是通过利用单片机控制LED数码管(发光二极管)电路，以实现数码管LED屏幕数字输出的动态显示效果。
数码管的分类： (1)按照数码管段数分类 数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。
它按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元(也就是多一个小数点显示); (2)按照数码管数字显示分类 按能显示多少个8可分为1位、2位、4位等等数码管; (3)按照数码管连接方式分类 按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。
共阳数码管与共阴数码管： 其中，共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。
共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。
当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。
而共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。
共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。
当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。
共阳数码管驱动电路示例： 并行LED数码管静态显示电路(共阳) 共阴数码管驱动电路示例： 串行LED数码管动态扫描显示电路(共阴) 更多共阳数码管与共阴数码管驱动电路，请点击如下链接浏览： elecfans/dianyuan/430166.html 下面提供一种数码管驱动电路设计，可以实现led数码管数字0~9控制输出。
工作原理： 如图1所示，电路由与非门74LS00、数码管驱动芯片74LS247组成。
10个按键组成输入电路，经过与非门电路编码后，输入数码管驱动芯片，驱动数码管显示相应的按键号。
设计按键编码电路时，先写出真值表，由真值表可写出下式： A={I1 -I3 -I5 -I7 - I9 ｝(大括号中，每个因子取反，一起共同取反) = I1+I3 +I5 +I7 +I9 B={I3 -I4 -I6 - I7｝(大括号中，每个因子取反，然后一起共同取反) = I3+I4+I6+I7 C={I4 -I5 -I6 - I7｝(大括号中，每个因子取反，然后一起共同取反) = I4 +I5 +I6+I7 D={I8 - I9 ｝(大括号中，每个因子取反，然后一起共同取反) = I8+I9 为了使电源电压不超过数码管承受电压范围，电源串联4个二极管后，加到数码管上，这样做，可以节省元件。
数码管显示电路的原理
数码管显示电路的原理
数码管显示电路通过控制电压信号的高低来驱动数码管的不同段进行显示。
数码管是由多个发光二极管组成的，每个发光二极管对应显示一个数字或符号。
数码管显示电路主要由以下几个部分组成：
1. 数字信号发生器：用来产生需要显示的数字或符号的电信号。
该信号可以通过逻辑门、计数器、微控制器等方式产生。
2. 译码器：将数字信号转换为控制数码管显示的信号。
译码器一般采用BCD码（二进制编码十进制）或者7段码来表示数字。
3. 驱动电路：将译码器输出的信号转换为适合驱动数码管的电压和电流。
驱动电路一般使用三极管、开关电路等来完成。
4. 数码管：由多个发光二极管（LED）组成，每个发光二极管对应一个数字或符号的显示段。
数码管的引脚连接到驱动电路上。
5. 电源电路：为整个数码管显示电路提供工作电压。
一般使用稳压电源或者适配器来提供稳定的直流电压。
工作原理如下：
当数字信号发生器产生需要显示的数字或符号的电信号时，该
信号经过译码器转换为对应的亮灭控制信号，然后通过驱动电路产生适合数码管的控制电压和电流。
驱动电路按照控制信号的要求，通过对应的引脚将控制信号传递给数码管。
这样，数码管的不同段就会根据控制信号的高低来亮灭，从而显示出对应的数字或符号。
整个数码管显示电路在工作时，可以通过改变数字信号的输入来实现不同数字或符号的动态显示。
经过适当的控制和调节，数码管显示电路可以显示出各种数字、字母、符号等。
LED数码管工作原理及控制
LED数码管工作原理及控制LED数码管是一种常见的数字显示设备。
工作原理是通过将几个小型LED（发光二极管）按特定排列方式组合在一起，形成可以显示数字和一些字母的数码管。
LED数码管通常由7个LED和一个小数点LED组成，每个LED被连接到数字的不同段上，包括A、B、C、D、E、F、G段以及小数点（DP）段。
每个LED段都有一个控制开关，当特定开关关闭时，相应的LED段就会点亮。
例如，当A段的开关关闭时，表示数字1；当同时关闭A、B、C、D、E段的开关时，表示数字0。
控制LED数码管的方法有两种：共阳极与共阴极。
在共阳极数码管中，LED数码管的阳极（正端）是连接在一起的，每个段的LED的阴极（负端）通过控制开关连接到电源。
当特定的开关关闭时，相应的段会接通并点亮。
在共阴极数码管中，LED数码管的阴极（负端）是连接在一起的，每个段的LED的阳极（正端）通过控制开关连接到电源。
当特定的开关关闭时，相应的段会接通并点亮。
共阴极数码管与共阳极数码管相反，当段的控制开关关闭时，相对应的段会断开并熄灭。
控制LED数码管的电路通常通过微控制器或者其他数字逻辑电路来实现。
通过控制每个LED段的开关状态，可以显示不同的数字和字母。
可以使用编程语言编写逻辑来通过I/O引脚控制每个段的开关状态，从而实现对LED数码管的控制。
控制LED数码管需要分清楚数码管的排列方式和信号极性，以确保正确地连接和控制。
通常，数据信号通过串行或并行通信协议传输给数码管，通过特定的协议和指令，可以控制数码管的亮度、显示模式等。
总结起来，LED数码管通过控制每个段的开关状态来实现数字和字母的显示。
它可以通过共阴极或共阳极的方式工作，依靠微控制器或数字逻辑电路来控制每个段的开关状态。
通过合理的组织和控制开关状态，LED数码管可以显示各种数字和字母。
LED数码管工作原理及控制
f g coma b
aa
f
b
g
Vcc＝5v
com
a
a
b
b
c
c
d
d
e
e
c
e
f
f
g
d dp
g
dp
e d comc dp
dp 共阳极
共阴极 com
GND
一、数码管工作原理（复习）
• 3、数码管的内Hale Waihona Puke 结构及显示码段 码0
1
2
3
4
5
6
7
8
9黑
共 阴
3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH 00H
管按a,b,c,d,e,f,g顺序组成“8”字形，另一 个点形的发光二极管dp放在右下方，用来 显示小数点。一般用于显示电路的处理结 果或输入/输出信号的状态。外形如图所示：
一、数码管工作原理（复习）
• 2、数码管的分类
共阴型
按内部结构分类
共阳型
一、数码管工作原理（复习）
• 3、数码管的内部结构及显示码
39 38 37 36 35 34 33 32
P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15
21 22 23 24 25 26 27 28
P3.0/ RXD P3.1/ TXD P3.2/ INT0 P3.3/ INT1
LED数码管工作原理及控制
主要内容
• 一、数码管工作原理（复习）
➢ 数码管简介 ➢ LED数码管的分类 ➢ LED数码管内部结构及显示码
数码管led显示器控制电路
CPLD/FPGA
8×N
……
数码管静态显示方式的优点是连线简单， 软件编程简单。
缺点是需要耗费大量的IO端口资源。
静态显示 的方式
CPLD/FPGA驱动LED静态显示译码 程序
when others => seg <= "0000000"; --全灭
end case;
end process;
end a;
仿真结果
将要显示的数据译成段码在数码管上显示 出来。
静态显示应用举例：
设计一个4路独立键盘输入电路，读取键盘 的键值，并将键值在一位静态共阴极LED数 码管中显示出来。
数码管显示原理
数码管的组成：LED数码管是 由发光二极管构成的，常用的 有8段。
数码管的分类：有共阴和共阳 极两种。多个LED的阴极连在 一起的为共阴极数码管，阳极 连在一起的为共阳极数码管。
共阴极数码管的公共端接地， 阳极（a到h）接高电平，数码 管点亮。
共阳极数码管的公共端接电源， 阴极（a到h）接低，数码管点 亮。
entity keyscan is
port(
clk10hz: IN std_logic;
key1, key2, key3, key4: IN std_logic;
keyvalue: OUT integer range 0 to 4
);
end keyscan;
architecture a of keyscan is
段码共用，位码独立
N个LED数码管以动态方式显示时，需要 8+N个IO口线。其中8个IO口线用作输出段 码，N个IO口线输出位码。
LED数码管的结构及工作原理
LED数码管的结构及工作原理LED数码管是一种常见的数字显示器件，广泛应用于计算机、电子仪器、仪表以及各种数字显示场合。
本文将详细介绍LED数码管的结构和工作原理。
一、LED数码管的结构LED数码管通常由七段共阳极或共阴极的LED组成，每个数码管可以显示0-9的数字，以及一些字母和特殊符号。
LED数码管一般由两部分组成：显示部分和控制部分。
1. 显示部分：显示部分由七段共阳极或共阴极的LED组成，每个段可以发光显示一个数字或符号。
七段分别为a、b、c、d、e、f、g，其中a-g分别代表数码管的七个段。
通过控制这些段的亮灭，可以显示不同的数字或符号。
2. 控制部分：控制部分包括译码器、驱动电路和控制信号等。
译码器将输入的数字信号转换为对应的段亮灭控制信号，驱动电路用于提供足够的电流给LED段，使其发光。
控制信号用于控制数码管显示的内容，可以通过输入不同的数字信号来改变数码管的显示。
二、LED数码管的工作原理LED数码管的工作原理基于LED（Light Emitting Diode）的发光特性。
LED是一种半导体器件，当电流通过它时，会发出可见光。
LED数码管的每个段都是由一个或多个LED组成的。
LED数码管的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 输入数字信号：通过输入数字信号，将需要显示的数字传输到译码器。
2. 译码器转换：译码器根据输入的数字信号，将其转换为对应的段亮灭控制信号。
例如，输入数字1，译码器会将对应的控制信号发送给数码管的b和c段，使其亮起。
3. 驱动电路：驱动电路用于提供足够的电流给LED段，使其发光。
LED是一种需要较小电流驱动的器件，驱动电路可以根据LED的特性，提供适当的电流给LED段。
4. 显示内容更新：通过改变输入的数字信号，可以改变译码器的输出，从而改变数码管的显示内容。
通过不断更新输入的数字信号，可以实现数码管的动态显示。
LED数码管的工作原理简单明了，通过控制不同的段亮灭，可以显示不同的数字和符号。
数码管的接线及显示(程序)
共阳共阴LED数码管引脚图管脚接口共阳共阴LED数码管引脚图管脚接口常见的数码管由七个条状和一个点状发光二极管管芯制成，叫七段数码管如下图所示，根据其结构的不同，可分为共阳极数码管和共阴极数码管两种。
根据管脚资料，您可以判断使用的是何总接口类型.<LED数码管引脚图>LED数码管中各段发光二极管的伏安特性和普通二极管类似，只是正向压降较大，正向电阻也较大。
在一定范围内，其正向电流与发光亮度成正比。
由于常规的数码管起辉电流只有1～2 mA，最大极限电流也只有10～30 mA，所以它的输入端在5 V电源或高于TTL高电平(3.5 V)的电路信号相接时，一定要串加限流电阻，以免损坏器件。
数码管使用的电流与电压电流：静态时，推荐使用10-15mA；动态时，16/1动态扫描时，平均电流为4-5mA，峰值电流50-60mA。
电压：查引脚排布图，看一下每段的芯片数量是多少？当红色时，使用1.9V乘以每段的芯片串联的个数；当绿色时，使用2.1V乘以每段的芯片串联的个数。
怎样测量数码管引脚，分共阴和共阳?找公共共阴和公共共阳首先，我们找个电源（3到5伏）和1个1K（几百的也欧的也行）的电阻， VCC串接个电阻后和GND接在任意2个脚上，组合有很多，但总有一个LED会发光的找到一个就够了，，然后用GND不动，VCC（串电阻）逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阴的了。
5．2．1数码显示原理1．LED显示器的结构与原理LED数码显示器是由若干个发光二极管组成的，当发光二极管导通时，相应的点或线段发光，将这些二极管排成一定图形，控制不同组合的二极管导通，就可以显示出不同韵字形。
单片机应用系统中常用的LED显示器为七段显示器，再加上有一个小数点，因此也可把它称为八段显示器。
结构形式有共阴极和共阳极两种，它的结构图如图5．11所示。
共阴极是把所有发光二极管的阴极连起来，通常接地，通过控制每一只发光二极管的阳极电平来使其发光或熄灭，阳极为高电平发光，为低电平熄灭；共阳极是把所有发光二极管的阳极连起来，通常为高电平(如+5V)，通过控制每一只发光二极管的阴极电平来使其发光或熄灭，阴极为低电平发光，为高电平熄灭。
实验四 数码管显示控制
实验四数码管显示控制一、实验目的1、熟悉Keil uVision2软件的使用；2、掌握LED数码管显示接口技术；3、理解单片机定时器、中断技术。
二、实验设备及仪器Keil μVision2软件；单片机开发板；PC机一台三、实验原理及内容1、开发板上使用的LED 数码管是四位八段共阴数码管（将公共端COM接地GND），其内部结构原理图，如图4.1所示。
图4.1共阴四位八段LED数码管的原理图图4.1表明共阴四位八段数码管的“位选端”低电平有效，“段选端”高电平有效，即当数码管的位为低电平，且数码管的段为高电平时，相应的段才会被点亮。
实验开发板中LED数码管模块的电路原理图，如图4.2所示。
SP1a~hP0.4~P0.7SP2P0.0~P0.3图4.2 LED数码管模块电路原理图图中，当P1.0“段控制”有效时，P0.0~P0.7分别对应到数码管的a~h段。
当P1.1“位控制”有效时，P0.0~P0.7分别对应到DIG1~DIG8。
训练内容一：轮流点亮数码管来检测数码管是否正常。
参考程序：ORG 00HAJMP MAINMAIN:SETB P1.2;LED流水灯模块锁存器的控制位MOV P0,#0FFH;关闭LED灯CLR P1.2SETB P1.3 ;点阵模块的行控制锁存器MOV P0,#0 ;关闭点阵行CLR P1.3MOV A,#11111110B;数码管“位选信号”初值，低电平有效LOOP:SETB P1.1;数码管位控制锁存器有效MOV P0,ACLR P1.1RL A ;形成新的“位选信号”，为选择下一位数码管做准备SETB P1.0;数码管段控制锁存器有效MOV P0,#0FFH ;数码管的所有段点亮，显示“8”CLR P1.0CALL DELAYSJMP LOOPDELAY:MOV R5,#0;延时子程序D1: MOV R6,#0D2:NOPDJNZ R6,D2DJNZ R5,D1RETEND训练内容二：静态显示，0~9计数。
数码管显示电路原理
数码管显示电路原理数码管是一种常见的数字显示设备，它由若干个用来显示数字的小灯组成。
数码管一般有7个小灯，形状类似于数字“8”。
这7个小灯分别代表数字显示的7个段，称为a、b、c、d、e、f、g段。
数码管显示电路原理如下：1. 数码管接口：数码管的接口通常有共阳极和共阴极两种。
共阳极的接口将所有的阳极连接在一起，而共阴极的接口将所有的阴极连接在一起。
在本例中，我们将使用共阳极的数码管。
2. 控制芯片：为了控制数码管的显示，通常需要使用一个控制芯片，如74HC595。
该芯片具有串行输入并行输出的功能，可以通过引脚控制数码管的开关状态。
3. 驱动电路：在数码管显示电路中，还需要使用驱动电路来提供所需的电流以驱动数码管的小灯发光。
这通常需要使用共阳极驱动电路，它由PNP型晶体管和限流电阻组成。
4. 信号输入：在数码管显示电路中，需要接收外部的信号输入来决定需要显示的数字。
这可以通过按钮、开关或其他输入设备来实现。
操作原理如下：1. 当外部输入信号被触发时，触发信号将被发送到控制芯片的输入引脚。
2. 控制芯片接收到输入信号后，根据预设的编码方式将输入信号转换成特定的开关状态。
3. 控制芯片的输出引脚与数码管的对应段连接，根据控制芯片输出引脚的电平状态，开关对应的段。
4. 驱动电路接收到控制芯片输出引脚电平状态改变的信号后，相应地改变PNP晶体管的工作状态，从而控制数码管小灯的亮灭。
5. 通过不断重复上述操作，数码管可以根据输入信号的变化而改变显示的数字。
需要注意的是，为了实现更复杂的显示功能，可能需要多个控制芯片、驱动电路和数码管组合使用，并使用适当的输入设备来控制数码管的显示。