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(gè)金屬絲網(wǎng)制成的陽極和多個(gè)陰極。大部分數(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(gè)陰極充電，數(shù)碼管就會(huì)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。

數(shù)碼管的最常見形式有 10 個(gè)陰極，形狀為數(shù)字 0 到 9，某些數(shù)碼管還有一個(gè)或兩個(gè)小數(shù)點(diǎn)。然而也有其他類型的數(shù)碼管顯示字母、標(biāo)記和符號(hào)。如一種“數(shù)碼管”，其陰極為一個(gè)模板制成的面具，上面有數(shù)字形狀的孔。

將 170 伏的直流電壓加在陰極和陽極之間，每一個(gè)陰極可以發(fā)出氖的的紅橙色光。由于混合氣體的不同，不同類型的數(shù)碼管之間的顏色有所區(qū)別。壽命較長(zhǎng)的數(shù)碼管在制造中加入了汞，減少了濺射，結(jié)果發(fā)出的光的顏色為藍(lán)色或紫色調(diào)。在某些情況下，這些顏色被玻璃上的紅色或橙色過濾涂層過濾。

數(shù)碼管是如何形成數(shù)字 0 到 9？

數(shù)碼管又稱 8 段 LED 燈，就是由 8 段 LED 燈組成。

在我們的實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)這 8 段 LED 燈又分別取名為：a，b，c，d，e，f，g，h（或叫 dp）

在數(shù)碼管的內(nèi)部，根據(jù)連線的不同，將數(shù)碼管分為共陰數(shù)碼管和共陽數(shù)碼管。

共陽數(shù)碼管：8 個(gè) LED 燈的陽極全部連接在一起，將每個(gè) LED 燈的陰極分別引出；

共陰數(shù)碼管：8 個(gè) LED 燈的陰極全部連接在一起，將每個(gè) LED 燈的陽極分別引出；

下圖中左邊為共陽數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，右邊則為共陰數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

共陽數(shù)碼管的公共端接高電平，某一端接低電平，該段則亮；共陰數(shù)碼管為公共端接低電平，某一端接高電平，該段則亮，二者的邏輯剛好相反。

數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)顯示

一般來說，數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)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(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。

1、靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)

靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的 I／O 端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如 BCD 碼二－十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I／O 端口多，如驅(qū)動(dòng) 5 個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 5×8＝40 根 I／O 端口來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè) 89S51 單片機(jī)可用的 I／O 端口才 32 個(gè)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。

2、動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)

數(shù)碼管動(dòng)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(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)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(gè)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(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是哪個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)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(huì)亮。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的 COM 端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。

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(shí)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(huì)有閃爍感，動(dòng)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。

編輯：jq