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數(shù)碼管顯示基本原理

數(shù)碼管由發(fā)光二極管組成，通過(guò)點(diǎn)亮不同段位的發(fā)光二極管來(lái)顯示數(shù)字。

按照二極管的連接方式分為共陰極數(shù)碼管和共陽(yáng)極數(shù)碼管。

共陽(yáng)極數(shù)碼管：將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接在一起形成公共端，公共端接高電平，將要顯示的段位二極管陰極接低電平，相應(yīng)字段就會(huì)點(diǎn)亮，其它字段陰極接高電平，則不會(huì)點(diǎn)亮。

共陰極數(shù)碼管：將所有段位二極管的陰極相連并接地，相應(yīng)段位二極管接高電平被點(diǎn)亮，接低電平則不亮。

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多位數(shù)碼管顯示原理

為了減少連線資源，多位數(shù)碼管常常共用段信號(hào)線。

△ 4位數(shù)碼管原理

上圖是四位共陽(yáng)極數(shù)碼管，將每一個(gè)數(shù)碼管的陰極段信號(hào)的同名端連在一起，將各自的公共端作為位選通控制信號(hào)。當(dāng)輸出段碼信號(hào)時(shí)，每一個(gè)數(shù)碼管都會(huì)接收到相同的段碼信號(hào)，到底哪一個(gè)數(shù)碼管點(diǎn)亮，則由位選信號(hào)決定。

例如，要在四個(gè)數(shù)碼管上分別顯示數(shù)字1234，則在接收到數(shù)字“1”的段碼信號(hào)時(shí)，使A1有效，也就是將A1置1，A2-A4都置零，則第一個(gè)數(shù)碼管顯示1，其它數(shù)碼管都不顯示。

當(dāng)接收到數(shù)字2的段碼信號(hào)時(shí)，使A2有效， 則第二個(gè)數(shù)碼管顯示2；當(dāng)接收到3時(shí)使A3有效顯示3；當(dāng)接收到4時(shí)，使A4有效，顯示4。

那么，如何使四個(gè)數(shù)碼管同時(shí)點(diǎn)亮，并顯示“1234”呢？

按照剛才的方法，循環(huán)發(fā)送1234的段碼信號(hào)，同時(shí)依次使對(duì)應(yīng)數(shù)碼管使能，使數(shù)碼管循環(huán)顯示1234。

當(dāng)這個(gè)掃描速度足夠快時(shí)，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，使看上去的效果是四個(gè)數(shù)碼管同時(shí)穩(wěn)定顯示的。

Persistence of vision

視覺(jué)暫留

視覺(jué)暫留現(xiàn)象是光對(duì)視網(wǎng)膜所產(chǎn)生的視覺(jué)在光停止作用后，仍保留一段時(shí)間的現(xiàn)象，其具體應(yīng)用是電影的拍攝和放映。

電影膠片一般為24幀，也就是每秒鐘可以看到24張圖像， 低于這個(gè)數(shù)值就會(huì)感覺(jué)畫面不流暢，即每幀的刷新間隔不超過(guò)41.67ms。

數(shù)碼管從第一只被點(diǎn)亮到所有的數(shù)碼管全部掃描一遍需要滿足總時(shí)間小于40ms。如果是4個(gè)數(shù)碼管，每個(gè)數(shù)碼管被點(diǎn)亮的時(shí)間不能超過(guò)40/4也就是10ms。

△ 4位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描位信號(hào)03

EGO1數(shù)碼管顯示原理

控制數(shù)碼管點(diǎn)亮有兩組信號(hào)：①段碼信號(hào)② 位選信號(hào) 。

EGO1板載有8個(gè)共陰極數(shù)碼管，4個(gè)為一組，這4個(gè)數(shù)碼管共用一組段碼信號(hào)。

數(shù)碼管公共端連接在三極管的集電極，三極管是npn型的，且發(fā)射極接地，只有基極為高電位時(shí)三極管才能導(dǎo)通。控制三極管導(dǎo)通的基極信號(hào)即為這里的位選信號(hào)，是高有效的。