数码管显示方法的比较

简要描述数码管的静态显示方式和动态显示方式数码管是一种常见的数字显示器件，它由多个发光二极管组成。

数码管广泛应用于各种仪器、仪表以及数码钟表等领域，方便人们对数字进行直观的观察。

数码管的显示方式可以分为静态显示和动态显示两种。

一、静态显示方式：静态显示方式是指在任意时刻，只有某一个数码管被点亮，显示对应的数字。

在静态显示模式下，每个数码管都有一个对应的驱动电路，通过给驱动电路加电来点亮相应的数码管。

这种方式显示的数字清晰、稳定，但相对来说比较耗能。

静态显示常用于对显示要求较高、静止不动的场合。

二、动态显示方式：动态显示方式是指通过快速切换多个数码管的点亮状态来显示一个完整的数字。

通常一次只有一个数码管被点亮，然后迅速关闭，接着点亮下一个数码管，如此循环往复，以达到显示多个数字的目的。

动态显示通过控制每个数码管点亮的时间片段，用肉眼看到的是所有数字都在不断刷新，形成一个连续的显示效果。

动态显示方式能够节省能源，适用于显示频繁切换的场合。

动态显示方式还可以分为多路复用和直接显示两种。

1. 多路复用动态显示方式：多路复用动态显示方式是指通过在每一个时间片段内，依次对每个数码管进行点亮，以形成数字的显示效果。

在每个时间片段内，通过给对应的驱动电路加电，在该时间段内点亮对应的数字。

通过快速地在不同的时间片段内切换数码管的点亮状态，人眼可以看到所有数字的完整显示。

这种方式能够降低驱动电路的复杂度，适用于需要显示较多位数的场合。

2. 直接显示动态显示方式：直接显示动态显示方式是指通过在每一个时间片段内，同时点亮多个数码管，以形成数字的显示效果。

在每个时间片段内，通过给对应的驱动电路加电，在该时间段内点亮多个数码管。

通过快速地在不同的时间片段内切换多个数码管的点亮状态，人眼可以看到所有数字的完整显示。

这种方式增加了驱动电路的复杂度，但能够提高数字的亮度，适用于需要显示较亮的数字的场合。

总结：数码管的静态显示方式和动态显示方式各有特点，适用于不同的场合。

０．引言在当今的一些电子产品和一些开发设计中，为了便于人机间的交流，一般都要有一个显示信息的系统。

对于信息量不大的系统，一般都使用发光二极管（ＬＥＤ，ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ）做成的数码管做显示器。

它的简单和方便为大家所喜欢，但其使用时的方法有很多种，到底哪一种方法比较适合我们的设计，我们要根据我们的设计及电路的具体条件来确定。

下面就其显示的方法进行简单的比较。

一、方法分类对于数码管来说，一般分为两种，及共阴极和共阳极，其使用方法基本相同，所以我们在后面的描述中，主要以共阴极来说明。

根据几种不同的方面，我们将数码管的显示做如下分类：１．根据ＬＥＤ的显示译码方式，可以分为硬件译码和软件译码两种；（既我们系统处理的数据一般都是ＢＣＤ码或者是十六进制数，要显示的话必须变成数码管自身的段码，这种变换可以用软件的方法来直接实现，常用就是列一个段码的表，做为一个数组，用寻址等方法将数据变成段码，直接送给数码管。

还可以用硬件来实现码的转换，一般都是将ＢＣＤ码变成段码。

）２．根据ＬＥＤ显示驱动连接方式，可以分为静态显示驱动和动态显示驱动两种。

（静态显示就是每一个数码管都由一组数据线控制，所有的数码管都同时亮，而动态显示就是所有要显示的数码管依次循环逐个显示，只要频率足够高，肉眼就看不出闪烁，好像所有的同时显示一样。

）３．根据数据输入接口方式，可以分为并行输入和串行输入两种。

（数码管要显示必须要并行数据（一般为８位），控制系统可以直接输出８位并行的数据，也可以利用串行输出，再利用外部移位寄存器来实现串行变并行，最终将８位的数据输出给数码管。

）二、方法论述根据上面的分类情况，我们对每一种方法来比较以下。

首先，对于译码来说，我们从软件译码和硬件译码两个方面来说。

软件译码的方法比较统一，就是将要输出的数据在输出之前转换成数码管能用的段码，然后输出。

这种方法对于外部电路来说就会相对简单，最多需要一个锁存驱动之类的芯片，用来驱动ＬＥＤ，一般用的较为普遍的如３７３（八Ｄ锁存器）、ＭＣ１４１３（七达林顿反向驱动器）等，也可以用三极管来扩流，因为一般的ＣＰＵ或ＭＣＵ的输出带负载能力非常小，不能直接驱动数码管。

数码管、LED与LCD在现代电子设备中，显示技术扮演着至关重要的角色。

无论是家用电器、工业控制设备还是通讯工具，都离不开各种显示器件。

数码管、发光二极管（LED）和液晶显示屏（LCD）是三种常见的显示技术。

它们各有特点，适用于不同的应用场景。

本文将对这三种显示技术进行深入探讨和比较。

一、数码管数码管，又称七段显示器或七段数码管，是一种基础的电子显示器件。

它通常由七个条形发光段（用于表示数字0-9）和一个小数点发光段组成。

通过控制这些发光段的亮灭，可以显示不同的数字或字符。

数码管分为共阴和共阳两种类型，根据电路设计的不同选择使用。

数码管的优点是结构简单、成本低廉、亮度较高。

它特别适用于只需要显示有限数字和字符的场合，如计算器、电子钟等。

然而，数码管的缺点也很明显：它只能显示固定的数字和字符，无法显示图像或复杂文字信息；此外，它的显示颜色通常较为单一，且功耗相对较高。

二、LEDLED（发光二极管）是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件。

与数码管相比，LED具有更低的功耗、更长的寿命和更丰富的颜色选择。

随着技术的发展，LED的尺寸越来越小，亮度越来越高，使得它在各种显示领域都有广泛的应用。

LED显示屏由大量LED点阵组成，可以显示文字、数字、图像和视频等多种信息。

它的显示内容可以通过编程控制，具有极高的灵活性和可扩展性。

LED显示屏广泛应用于户外广告、体育场馆、舞台背景、交通信号灯等领域。

LED的优点包括高亮度、广视角、长寿命、低功耗和环保等。

然而，LED显示屏也存在一些缺点：首先，它的制造成本相对较高，尤其是高分辨率和大尺寸的显示屏；其次，LED显示屏在长时间使用后可能会出现亮度衰减和颜色偏移的问题；最后，LED 显示屏的散热问题也需要特别关注，因为高温会影响LED的性能和寿命。

三、LCDLCD（液晶显示屏）是一种利用液晶材料的电光效应来实现显示的器件。

与数码管和LED不同，LCD本身不发光，而是通过调控背光的光线透过液晶层来实现显示。

用单片机驱动LED数码管有很多方法，按显示方式分，有静态显示和动态（扫描）显示，按译码方式可分硬件译码和软件译码之分。

静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能，单片机将所要显示的数据，显示数据稳定，占用很少的CPU时间。

动态显示需要CPU时刻对显示器件进行数据刷新，显示数据有闪烁感，占用的CPU时间多。

这两种显示方式各有利弊；静态显示虽然数据稳定，占用很少的CPU时间，但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路，使用的硬件较多；动态显示虽然有闪烁感，占用的CPU时间多，但使用的硬件少，能节省线路板空间。

硬件译码就是显示的段码完全由硬件完成，CPU只要送出标准的BCD码即可，硬件接线有一定标准。

软件译码是用软件来完成硬件的功能，硬件简单，接线灵活，显示段码完全由软件来处理，是目前常用的显示驱动方式。

比较常用的显示驱动芯片有：74LS164 , CD4094+ULN2003(2803) ,74HC595+ULN2003(2803) , TPIC6B595,AMT9095B, AMT9595等许多。

另外，市场上还有一些专用的LED扫描驱动显示模块如MAX7219等，功能很强，价格稍高一些。

下面是一个用74LS164驱动显示的例子和一个用4094扫描驱动显示的例子：上例图中加了一个PNP型的三极管来控制数码管的电源，是因为164没有数据锁存端，数据在传送过程中，对输出端来说是透明的，这样，数据在传送过程中，数码管上有闪动现象，驱动的位数越多，闪动现象越明显。

为了消除这种现象，在数据传送过程中，关闭三极管使数码管没电不显示，数据传送完后立刻使三极管导通，这样就实现锁存功能。

这种办法可驱动十几个164显示而没有闪动现象。

这个例子是用4094做位选，用89C2051的P1口线做段驱动来扫描驱动9位数码管的显示。

由于4094只有8个输出口线，其中第九位是用CPU口线直接进行位选的。

9个LED的所有相同位置的段口线都接到一起，然后接到单片机的一个口线上，供八段，使用8条CPU 口线。

数码管显示原理数码管显示原理1、定义：数码管就是可以显示数字和字母的一种显示元件，又称为显示管、数字管、数字显示器等，是一种比较通用的指示和显示仪表。

2、种类：根据显示元件的结构特点，数码管可分为集中式LED数码管、点阵式液晶显示屏、晶体管数码管、管头类数码管等。

3、数码管的显示颜色：包括红色、黄色、绿色、蓝色、白色等各种颜色，可以根据用户的要求选择最合适的颜色，以便实现最佳的显示效果。

二、数码管的原理1、原理：数码管的工作原理主要是利用电路来实现亮灭的控制，当把信号输入到数码管的控制电路时，根据不同信号强度控制不同发光灯打开，就可以得到需要显示的结果。

2、电路原理：数码管的显示电路是一种比较复杂的电路结构，它的原理是利用两个电源对八对晶体管的电子路径进行控制来实现数码管显示的，一个电源即可以点亮灯，也可以关闭灯，而另一个电源则可以在每一次显示时，进行灯位选择。

3、功能特性：数码管具有显示全面，内置自动更新功能、低功耗，操作简单，容量小、机械结构简单、输出信号稳定等优势，使用时可以根据不同要求，选择不同的控制方式来实现自动化管理功能。

三、数码管的应用1、数码管主要用于指示、显示时间、日期、温度、信号状态等，比如实验室仪器设备上，游戏机等都可以使用数码管。

2、诸如家庭家电、闹钟、计算机外围设备、电子商务机器等各类电子产品中，也可以看到数码管的身影出现在这些产品中。

3、在运动休闲及健身领域的室内运动设备，比如健身椅、健身车、跑步机等，也时常使用数码管来显示操作参数，给用户一种清晰的查看读写的体验，从而保证操作的准确性。

4、在工业领域，不仅可以用数码管显示各种数据、信号状态，而且可以和计数器结合使用，用于机床和其它各种生产机械，用以计算机床生产数量、自动控制和报警等功能。

四、数码管的性能1、防护性能：数码管一般都是采用的防护材料来实现防湿、防尘、防水、防漏电、耐高温等功能，以保证在恶劣环境下，仍可以正常运行显示。

实验二数码管显示本实验的目的是掌握数码管的工作原理与使用，实现数码管的静、动态显示。

静态数码管我们先看看什么是数码管，上图就是各种长相各种样子的数码管了，肯定很眼熟了吧。

不管将几位数码管连在一起，数码管的显示原理都是一样的，都是靠点亮内部的发光二极管来发光，下面就来我们讲解一个数码管是如何亮起来的。

数码管内部电路如下图所示，从右图可看出，一位数码管的引脚是10个，显示一个8字需要7个小段，另外还有一个小数点，所以其内部一共有8个小的发光二极管，最后还有一个公共端，生产商为了封装统一，单位数码管都封装10个引脚，其中第3和第8引脚是连接在一起的。

而它们的公共端又可分为共阳极和共阴极，中间图为共阴极内部原理图，右图为共阳极内部原理图。

上图展出了常用的两种数码管的引脚排列和内部结构。

总所周知，点亮发光二极管就是要给予它足够大的正向压降。

所以点亮数码管其实也就是给它内部相应的发光二极管正向压降。

如上图左（一共a、b、c、d、e、f、g、DP 八段），如果要显示“1”则要点亮b、c 两段LED；显示“A”则点亮a、b、c、e、f、g 这六段LED；我们还知道，既然LED 加载的是正向压降，它的两端电压必然会有高低之分：如果八段LED 电压高的一端为公共端，我们称之为共阳极数码管（如上图中）；如果八段LED 电压低的一段为公共端，则称之为共阴极数码管（上图右）。

所以，要点亮共阳极数码管，则要在公共端给予高于非公共端的电平；反之点亮共阴极数码管，则要在非公共端给予较高电平。

对共阴极数码来说，其8个发光二极管的阴极在数码管内部全部连接在一起，所以称“共阴”，而它们的阳极是独立的，通常在设计电路时一般把阴极接地。

当我们给数码管的任意一个阳极加一个高电平时，对应的这个发光二极管就点亮了。

如果想要显示出一个8字，并且把右下角的小数点也点亮的话，可以给8个阳极全部送高电平，如果想让它显示出一个0字，那么我们可以除了给第“g, dp”这两位送低电平外，其余引脚全部都送高电平，这样它就显示出0字了。

数字控制器的数字显示方法在数字控制系统中，数字显示是一种重要的信息输出方式，可以用于显示各种数值、状态、报警等信息。

数字控制器的数字显示方法主要分为七段LED显示和数码管显示两种方式。

一、七段LED显示方法七段LED显示器是一种常见的数字显示器件，由七个LED灯管组成，可以显示0-9的数字，还可显示小数点、字母和一些特殊符号。

七段LED显示器的字型通过点亮对应的LED灯管来实现。

七段LED显示器的引脚定义如下：1. a段：表示数字1、4、7和字母"a"等；2. b段：表示数字2、3、4、5、6、8、9和字母"b"等；3. c段：表示数字0、2、3、5、6、7、8、9和字母"c"等；4. d段：表示数字0、1、2、3、4、7、8、9和字母"d"等；5. e段：表示数字0、2、3、5、6、8、9和字母"e"等；6. f段：表示数字0、4、5、6、7、8、9和字母"f"等；7. g段：表示数字0、2、3、5、6、8、9和字母"g"等；8. dp段：小数点。

常见的数字显示控制方式有直接控制和译码控制两种：1. 直接控制方式：通过分别接通相应的控制引脚，给七段LED的每个段发送高电平或低电平，来控制相应段的显示与隐藏。

2. 译码控制方式：通过一个译码器或驱动芯片进行控制，由输入的二进制信号译码为对应的七段LED控制信号，从而实现数字的显示。

二、数码管显示方法数码管是一种数字显示器件，由若干个发光二极管（LED）组成，每个LED代表一个数字或字母。

数码管有共阳极和共阴极两种类型。

数码管的一般引脚定义如下：1. 共阳极数码管：共阳极（COM）和a、b、c、d、e、f、g、dp，其中共阳极接高电平时数码管亮，接地时数码管灭。

2. 共阴极数码管：共阴极（COM）和a、b、c、d、e、f、g、dp，其中共阴极接低电平时数码管亮，接高电平时数码管灭。