數(shù)碼管工作原理

　　數(shù)碼管是一種半導體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。能顯示4位數(shù)字的叫四位數(shù)碼管，當然也有多位和只有一位的數(shù)碼管，他們的電氣原理相同。數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。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)碼管在應用時應將公共極COM接到+5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陰極為高電平時，相應字段就不亮。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)碼管在應用時應將公共極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，相應字段就點亮。當某一字段的陽極為低電平時，相應字段就不亮。

　　電氣特性

　　單位數(shù)碼管有十個管腳，其中有8根是用來點亮a，b，c，d，e，f，dp 共8個發(fā)光二極管（原理中有介紹），3，8兩個管腳為公共COM腳，它們相連通且作用相同，可接任意一根。為了更清楚介紹，貼圖如下：

　　驅(qū)動方式

　　靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)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/O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)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8=40根I/O端口來驅(qū)動，要知道一個89S51單片機可用的I/O端口才32個呢：），實際應用時必須增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件電路的復雜性。

　　數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃“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/O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，但究竟是那個數(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)碼管的的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)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，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，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。

　　led數(shù)碼管接線

　　第一步：墻體打孔，裝數(shù)碼管底扣，用自攻螺絲將數(shù)碼管鎖住；將數(shù)碼管安裝到指定墻體上。

　　第二步：然后將LED數(shù)碼管的信號線、電源線連接起來，信號線一般是四芯或五芯也有兩芯的公母插頭；電源線是兩芯的公母插；

　　第三步：安裝電源（變壓器或開關電源）；根據(jù)變壓器的功率以及數(shù)碼管的功率來計算每臺變壓器可以帶多少條數(shù)碼管；比如108燈的LED七彩數(shù)碼管是10W/M；144燈的LED數(shù)碼管是12W/M；若用400W的防水變壓器，則可以帶108燈36M管；144燈的則帶32 M管。若變壓器可以帶36M管；變壓器則放在第18和19條中間，接兩條線出來，每邊各帶18條。

　　注意：1. 變壓器一般只分配到80%到90%的功率；

　　2. 不管變壓器的功率再大，每邊接的管最好不要超過25M；因為電源導線有功率損耗；越到后面的LED數(shù)碼管亮度越低；

　　第四步：LED數(shù)碼管控制器的安裝；先裝分控器，直接將分控器接在LED數(shù)碼管上；分控器兩端一般有三個出線頭，一端一條的一般是電源線接24V或12V，注意這個電源線只是分控器的供電，護欄管的供電要另外聯(lián)接，另外一端兩條接線頭一條是從主控器輸入的信號線，一條是接護欄管的輸出的信號線，分控器上會標出哪條接主控哪條接分控！信號接信號（五芯公母插），電源接電源（兩芯公母插）；然后將分控器與主控器的信號對接，如果分控與主控的距離將遠時可以用超五類網(wǎng)線連接起來，這樣信號比較好；做樓體輪廓時，每一個分控帶一路；具體的情況根據(jù)LED效果圖安裝。分控與主控之間亦采用超五線網(wǎng)線連接；網(wǎng)線都是八條線的，采用公母信號插與網(wǎng)線對接起來，現(xiàn)接到分控上；不同回路的數(shù)碼管之間的信號線需要斷開。

　　第五步：通電，通信號。將變壓器全部接到一條220V主電源上，然后采用一個空氣開關和時間開關；