数码管
- 格式:doc
- 大小:1.09 MB
- 文档页数:17
数码管在电路中的作用
数码管是一种数字显示器件,由8个LED光电二极管组成,其主要作用是在电路中进行数字显示。
下文将从以下几个方面详细介绍数码管在电路中的作用。
一、显示数字
数码管的主要作用是显示数字,可以显示0~9的数字,通过多个数码管组合可以显示更加复杂的数字。
在电子计算器、计时器、温度计等电路中,数码管扮演着重要的角色。
二、计时和计数
数码管可用于计时和计数。
在计时器中,数码管可以显示时、分、秒等计时信息;在计数器中,数码管可以显示计数信息。
通过数码管的数字显示,电路可以方便地进行时间和数量的测量。
三、数字控制
数码管可以被数字控制,通过控制数码管输入数字的高低电平,实现数字的切换和显示。
在微控制器等电子电路中,数码管被广泛应用于LED显示屏、计数器、时钟等。
四、警报
数码管可以用于警报功能。
例如,当电路监测到温度超过一定值时,数码管可以显示警报信息。
同时可以在数码管上显示温度值,方便用户及时掌握信息。
五、节约空间
相对于传统的七段数码管,八段数码管可以显示更加丰富的数字和字母,同时在占用空间方面更加省略。
在PCB布局和电路板设计中,使
用数码管可以大大节约空间,提高电路的整体性能。
综上所述,数码管在电路中的作用非常重要,不仅可以用于实现数字
的显示、计时和计数,还可以控制数字、警报和节约空间。
在物联网、智慧城市等领域中,数码管也将扮演着更加重要的角色。
数码管段码和位码摘要:1.引言2.数码管的基本概念3.段码和位码的定义与区别4.数码管的编码方式5.应用实例6.结语正文:【引言】在电子设备中,数码管是一种常用的显示器件,可以显示数字和一些字母。
数码管分为液晶显示器(LCD)和发光二极管(LED)等类型,但它们的工作原理相似。
本文将介绍数码管的基本概念,重点讨论段码和位码的区别,以及数码管的编码方式。
【数码管的基本概念】数码管是一种显示器件,其基本结构由若干个发光二极管(LED)组成,每个发光二极管可以发出一种颜色的光。
数码管通过控制发光二极管的开启状态,可以显示出数字和一些字母。
根据显示内容的不同,数码管可以分为数字数码管和字母数码管。
【段码和位码的定义与区别】在数码管显示数字时,需要用不同的编码方式来表示数字。
段码和位码是两种常用的编码方式。
段码是指数码管的某一段(如公共阳极)与电源正极相连时,数码管显示的数字。
段码通常用0-9 表示数字0-9,A-F 表示数字10-15。
位码是指数码管的每一位(如发光二极管)与电源正极相连时,数码管显示的数字。
位码通常用0-9 表示数字0-9,a-f 表示数字10-15。
段码和位码的主要区别在于编码方式不同,它们分别表示数码管的某一段和每一位与电源正极相连时显示的数字。
【数码管的编码方式】数码管的编码方式主要有以下几种:1.静态编码:数码管的每一位都由一个独立的输入端控制,编码方式简单,但输入端较多,不便于控制。
2.动态编码:数码管的每一位由一个共享的输入端和一个控制端控制,编码方式较为复杂,但输入端较少,便于控制。
3.组合编码:数码管的每一位由多个输入端组合控制,编码方式介于静态编码和动态编码之间。
【应用实例】数码管广泛应用于各种电子设备中,如计时器、计数器、电子钟表等。
例如,一个数字计时器可以用数码管显示当前的时间,通过控制数码管的段码和位码,可以实现时间的调整和显示。
【结语】数码管是一种常用的显示器件,通过控制发光二极管的开启状态,可以显示出数字和一些字母。
数码管的类型
嘿,朋友们!今天咱来聊聊数码管的类型,这可真是个有趣的玩意儿啊!
你看,数码管就像是一个小小的舞台,不同类型的数码管就是舞台上的各种角色。
比如说共阴极数码管,它就像是个低调的小演员,总是默默地展示着数字,不张扬却很可靠。
而共阳极数码管呢,就好像是个爱表现的家伙,总是把数字亮得格外耀眼。
还有啊,七段数码管,那可是数码管家族里的大明星!它能通过那七段小小的发光体,组合出各种各样的数字,就像变魔术一样。
你想想,这多神奇呀!它就像是我们生活中的小精灵,给我们带来各种信息。
再说说点阵数码管,这可厉害了!它就像一块神奇的画布,可以展示出各种图案和文字。
这要是放在一些场合,那可真是太吸引人眼球了,不比那些大广告牌差呀!
你说,数码管是不是很有意思呢?它们在我们的生活中无处不在,从电子钟表到各种仪器仪表,都有它们的身影。
就好像我们身边的好朋友,虽然不声不响,但一直都在为我们服务。
你想想看,要是没有数码管,我们怎么能那么方便地知道时间、温度、各种数据呢?它们虽然小小的,但是作用可大着呢!这难道不让人感叹科技的神奇吗?
而且,不同类型的数码管还有着各自独特的特点和用途。
就好比不同的工具,有的适合用来修修补补,有的适合用来大显身手。
我们要根据实际需要,选择合适的数码管类型,才能让它们发挥出最大的作用。
你再想想,要是把各种数码管都组合起来,那能创造出多少奇妙的东西呀!那场面,肯定特别壮观。
总之,数码管的类型丰富多样,每一种都有它独特的魅力和价值。
它们就像是科技世界里的宝藏,等待着我们去发现和利用。
所以呀,我们可不能小瞧了这些小小的数码管哦,它们可是有着大大的能量呢!。
数码管基本原理小伙伴们!今天咱们来唠唠数码管这个超有趣的小玩意儿。
数码管呢,就像是一个小小的魔法显示器。
你看啊,它通常是那种长长的、瘦瘦的小管子形状,不过也有七段数码管是那种一块小方块里有七段小线段的样子。
数码管之所以能显示出数字啊,字母啥的,全靠里面的小秘密。
它其实是由好多个发光二极管(LED)组成的呢。
就像一群小灯在里面排排坐,等着给我们表演。
比如说七段数码管,这七段就像是七盏小灯,每一盏灯都能单独亮起来或者灭掉。
这七段分别被命名为a、b、c、d、e、f、g,还有可能有个小数点dp。
当不同的段亮起来的时候,组合在一起就可以形成我们想要的数字或者字母啦。
想象一下,就像是在玩拼字游戏一样。
如果要显示数字“1”呢,那就只需要让b 和c这两段小灯亮起来就好啦,其他的都休息。
要是显示数字“8”呢,那可就热闹了,a、b、c、d、e、f、g这七段小灯全都亮起来,就变成了一个完整的小圈圈,就像一个胖胖的小零中间被填满了一样。
那这些小灯是怎么知道什么时候该亮什么时候该灭的呢?这就涉及到电路控制啦。
数码管有共阳极和共阴极两种类型哦。
共阳极呢,就是把所有发光二极管的阳极都接到一起,然后通过给阴极输入不同的信号来控制哪段亮哪段不亮。
就好比是一群小朋友(发光二极管),他们的手(阳极)都拉在一起,然后用脚(阴极)来做不同的动作。
共阴极则是相反的,把阴极都接在一起,通过控制阳极的信号来让小灯亮灭。
你知道吗?数码管的亮度也是可以调节的呢。
这就像是调节小灯的亮度一样。
通过改变加在发光二极管两端的电压或者电流,就可以让它亮得更耀眼或者稍微暗一点。
如果电压或者电流太大了,小灯可能就会太亮,甚至可能会被烧坏,就像小朋友玩得太疯了可能会累坏一样。
要是电压或者电流太小呢,又可能看不太清楚显示的内容,就像小灯在那里有气无力地闪着。
在我们的生活中,数码管到处都是。
像电子时钟啊,你看到的那些跳动的数字就是数码管在辛勤工作呢。
还有一些小的电子计数器,也是靠数码管来显示计数结果的。
LED数码管的结构及工作原理引言概述:LED数码管是一种常见的数字显示装置,广泛应用于电子产品中。
本文将详细介绍LED数码管的结构及工作原理。
一、结构1.1 LED数码管的外观- LED数码管通常呈长方形,由多个数字或字符组成。
- 数码管的尺寸和形状可以根据需要进行定制,常见的有7段和16段数码管。
1.2 数码管的材料- 数码管的主要材料是半导体材料,如砷化镓(GaAs)和砷化铝镓(AlGaAs)。
- 数码管的外壳通常由透明的塑料材料制成,以保护内部的LED芯片。
1.3 数码管的内部结构- 数码管由多个LED芯片组成,每个芯片代表一个数字或字符。
- 数码管的内部还包含导线、电极和控制电路,用于控制LED的亮灭状态。
二、工作原理2.1 共阳极和共阴极- 数码管可以分为共阳极和共阴极两种类型。
- 共阳极数码管的所有LED阳极连接在一起,而共阴极数码管的所有LED阴极连接在一起。
2.2 亮灭控制- 数码管的亮灭状态是通过控制LED芯片的电流来实现的。
- 共阳极数码管通过向相应的LED芯片的阴极施加正电压,使其发光。
- 共阴极数码管通过向相应的LED芯片的阳极施加正电压,使其发光。
2.3 控制电路- 数码管的亮灭状态可以通过外部控制电路来实现。
- 控制电路通常由微控制器或逻辑门电路组成,根据需要发送相应的电信号来控制数码管的亮灭状态。
三、显示原理3.1 数字显示- 数码管可以显示数字0-9,通过控制相应的LED芯片亮灭来实现。
- 数字显示可以通过逐个点亮LED芯片的方式来实现,也可以通过同时点亮多个LED芯片的方式来实现。
3.2 字符显示- 数码管还可以显示一些常见的字符,如A-F、a-f等。
- 字符显示通过控制相应的LED芯片亮灭的组合方式来实现。
3.3 其他显示功能- 除了数字和字符显示,数码管还可以实现其他功能,如小数点显示、符号显示等。
- 这些功能通过控制相应的LED芯片亮灭状态的组合来实现。
四、应用领域4.1 时钟和计时器- 数码管广泛应用于时钟和计时器中,可以直观地显示时间和计时结果。
数码管的元器件名称嘿,朋友们!今天咱来聊聊数码管这个神奇的元器件。
数码管啊,就像是一个小小的舞台,上面的数字和字符就是舞台上的主角。
你看,它能清晰地展示出各种信息,就像一个超级显眼的指示牌。
它就像一个忠实的伙伴,无论在什么环境下都坚守岗位。
想象一下,在黑暗的环境里,数码管那明亮的光芒,是不是就像黑暗中的一盏明灯,给人指引方向。
数码管的种类也不少呢!有共阴极的,有共阳极的,这就好像不同性格的人一样。
共阴极的就像是个害羞的孩子,电流要从外面流进去才能让它发光;共阳极的呢,则像是个热情奔放的家伙,电流从里面流出来它就开始闪耀啦!而且数码管的应用那可真是广泛得很呐!在各种电子设备上都能看到它的身影。
比如你家里的电子时钟,那不就是数码管在默默工作嘛!还有那些记数器、温度计等等,数码管都在发挥着重要作用呢。
咱再说说数码管的显示效果,那叫一个清晰明了。
每个数字都那么规整,让人一眼就能看清楚。
这就好比是书法大师写的字,一笔一划都那么漂亮。
在一些需要精确显示数字的场合,数码管可真是大显身手啊!它不会含糊,不会出错,就那么稳稳地展示着正确的信息。
这难道不厉害吗?还有啊,数码管的安装和使用也不算太复杂呀。
只要你稍微花点心思,就能让它乖乖听话,为你服务。
这就像驯服一匹小马,只要掌握了方法,它就能带着你在电子世界里驰骋。
数码管虽然小,但它的作用可不小。
它就像是一颗小小的螺丝钉,看似不起眼,却在整个机器中起着至关重要的作用。
没有它,很多电子设备都会失去灵魂呢!所以啊,可别小看了数码管这个元器件。
它在我们的生活中无处不在,默默地为我们服务着。
它就像一个无声的英雄,虽然不被大多数人注意,但却不可或缺。
下次当你再看到数码管显示的数字时,不妨多留意一下它,感受一下它的神奇之处吧!数码管就是这样一个有趣又实用的元器件,它给我们的生活带来了便利和乐趣,难道不是吗?。
数码管显示数字的原理
数码管显示数字的原理是利用光电效应来实现的。
数码管内部包含多个发光二极管(LED),每一个发光二极管代表一个数字或一个符号。
当需要显示某个数字时,只需要给对应的发光二极管提供足够的电流,使得它发出光。
发光二极管的工作原理是,当电流通过二极管时,二极管内部的半导体材料产生电子和空穴的复合,产生能量释放。
这种能量释放会引起发光。
不同的半导体材料可以产生不同颜色的光。
在数码管中,一般使用共阳极或共阴极的设计。
共阳极的数码管使用共同的阳极(正极),每个发光二极管的阴极(负极)通过控制电路分别连接到地或电源。
当要显示某个数字时,通过控制电路给特定的发光二极管的阴极提供电源,使得该发光二极管亮起。
其他的发光二极管由于接地,不会亮起。
共阴极的数码管则相反,共同的阴极通过控制电路连接到地或电源,通过给特定的发光二极管的阳极提供电源来控制其亮起。
通过控制发光二极管的亮灭,就可以实现在数码管上显示不同的数字或符号。
数码管动态的原理
数码管动态显示的原理是利用数码管的发光原理和人眼视觉暂留现象。
数码管是由多个发光二极管(LED)组成的,每个发光二极管分别代表一个数字或字符。
每个发光二极管包含一个阴极和一个阳极,当阳极为高电平时,对应的发光二极管会发光。
数码管动态显示时,每个数字或字符会以一定的时间间隔依次被显示。
这是因为在人眼视觉上存在暂留现象,即当眼睛接连看到两个闪烁的图像时,两个闪烁的图像会在大脑中产生一个接连的感觉。
利用这一原理,通过快速地切换数码管的显示,可以给人眼产生一个完整的、连续变化的数字或字符。
数码管动态显示的控制通常使用微控制器或其他逻辑电路实现。
控制电路会根据需要显示的数字或字符序列,依次将对应的阳极置高电平,使得相应的发光二极管发光。
然后,控制电路会快速切换至下一个数字或字符,重复上述过程。
通过适当的时间间隔和切换速度,使得数码管动态显示的数字或字符看起来是连续的。
这种动态显示可以用于时钟、计时器、计数器等应用。
8位共阳极数码管8位共阳极数码管是一种常见的电子元件,用于显示数字和一些字母。
它由8个发光二极管(LED)组成,每个LED代表一个数字或字母的一部分。
在这篇文章中,我们将详细介绍8位共阳极数码管的工作原理、使用方法和应用领域。
一、工作原理1.1 发光二极管发光二极管是一种半导体器件,它能够将电能转化为光能。
在发光二极管中,当电流通过PN结时,会产生电子和空穴的复合,释放出能量并发出光线。
1.2 共阳极与共阴极8位共阳极数码管有两种接线方式:共阳极和共阴极。
在共阳极连接方式下,所有LED的阳极都连接在一起,并且被称为“公共阳极”,而每个LED的阴极则分别连接到不同的引脚上。
当需要显示某个数字或字母时,只需要给对应位置的LED阴极施加负电压,并且给公共阳极施加正电压即可点亮该位置的LED。
1.3 数码管控制芯片为了方便控制8位共阳极数码管,通常会使用数码管控制芯片。
这种芯片能够将输入的数字或字母转化为相应的LED控制信号,并且通过引脚输出给数码管。
一些常见的数码管控制芯片有MAX7219和TM1638。
二、使用方法2.1 连接电路连接8位共阳极数码管需要注意极性,一般来说,红色线为公共阳极,黑色线为阴极。
在连接时应该先将公共阳极连接到正电源上,然后将每个LED的阴极分别连接到对应的引脚上。
2.2 控制信号控制8位共阳极数码管需要输入相应的数字或字母,并且通过数码管控制芯片转化为LED控制信号。
一些常见的控制信号包括:显示数字0-9和字母A-F、显示小数点等。
三、应用领域3.1 计时器和计数器8位共阳极数码管可以用于计时器和计数器中,用于显示时间、计数值等信息。
3.2 电子秤在电子秤中,8位共阳极数码管可以用于显示重量信息。
3.3 温度计在温度计中,8位共阳极数码管可以用于显示温度信息。
3.4 电子钟在电子钟中,8位共阳极数码管可以用于显示时间信息。
3.5 其他应用除了上述应用领域外,8位共阳极数码管还可以用于各种数字显示、计量、监控等场合。
PLC课程设计报告
设计题目:数码管循环显示
学号:120210106 120210123 姓名:孔鑫吴艺伟指导教师:张筱磊、李莉
信息与电气工程学院
二零一五年七月
1. 设计任务
用LED数码管依次间隔2s显示0~9十个数字,然后按X0按键依次间隔2s 显示0~9中奇数,5秒后,依次间隔2s显示0~9中偶数。
2. 设计指标
用LED数码管间隔显示数字,按下X0依次间隔2s循环显示0~9十个数字,按X1依次间隔2s显示1、3、5、7、9,5秒后,依次间隔2s显示0、2、4、6、8,实现奇偶的循环。
在显示过程中,只要一有键按下,就立即实现该键的功能,并且计数初值为相应循环的初值。
3. 工作原理
系统由plc硬件系统和梯形图程序组成。
PLC的控制方式是由继电器控制方式演化而来,由PLC内部的微电子电路构成的软元件线圈和触点取代了硬件继电器的线圈和触点,用PLC的程序指令取代继电器控制的连接导线,将各个元件按照一定的逻辑关系连接起来,PLC内部的中央控制器(CPU)根据输入条件和预定的程序,控制各个软元件的状态,并输出到外部执行部件,控制设备运行。
4. 系统调试
设计可以分为循环模式切换的控制部分、间隔2s的循环控制部分、编码部分和输出部分四大模块。
4.1循环模式切换的控制部分:
定义:
X000:0~9循环 X001:奇偶循环
M200:用来切换显示模式的中间继电器
M203:用来恢复初值的中间继电器
工作过程:
按下X000时,M200不得电,M200的触点不工作,实现0~9循环的所有中间继电器接通,并且在X000的启动下,其中的显示0的中间继电器M0开始工作;当按下X001时,M200得电,M200的触点工作,使奇偶循环的所有中间继电器接通,实现切换。
同时,当X000与X001中只要任意一个按下时,M203得电,M203的常闭触点断开,使第2~10组控制显示的中间继电器与时间继电器失电,从而保证只有第一组能工作,防止在切换过程中出现两组同时工作导致乱码。
梯形图如下:
4.2间隔2s的循环控制部分:
定义:控制显示的部分
M0显示0、M1显示1、M2显示2、M3显示3、M4显示4、
M5显示5、M6显示6、M7显示7、M8显示8、M9显示9;
M10显示1、M11显示3、M12显示5、M13显示7、M14显示9、
M15显示0、M16显示2、M17显示4、M18显示6、M19显示8;
间隔2s的循环部分:
T0~T9的延迟时间为2s,T10的延迟时间为5s ;
工作过程:起动时按下X000,M0开始工作,显示0,T0也开始工作;2s后T0的常开触点闭合,M1开始工作,显示1,同时M1的常闭触点断开,使得M0失电。
重复上述过程,即可实现0~9的循环显示;此时按下X001,M200、M203工作,M203的常闭触点断开使M1~M9、M11~M19、T1~T9失电,M200的常开触点闭合,常闭触点断开,使得M0~M9一直处于断开,M10~M19接通;与此同时,X001按下使得M10上电显示1,其工作过程与0~9循环时一样,区别在于此时T4处于断开T10接通代替T4工作,以此来实现奇偶变换时5s的延时。
若再次按下X000,则M200失电不工作,M200的常闭触点闭合,常开触点断开,恢复到M0~M9,T4接通,这时回到0~9的循环。
梯形图如下:
4.3编码部分:
定义:M1xx中,低一位相同的中间继电器控制数码管的同一段,且低位为0则控制a段、为1控制b以此类推;中间一位相同的并联在一起控制同一数字,例如:为1则控制1以此类推。
工作过程:假设当M0工作时,其相应的常开触点闭合使得相应的一组中间继电器M100~M105上电工作,使得输出部分中M100~M105的常开触点闭合。
梯形图如下:
4.4输出部分:
定义:编码部分中间继电器的常开触点接法:
将M1xx中低位数字相同的中间继电器的常开触点并联接到一起;
输出的接法:Y007接a段、Y001接b段、Y002接c段、Y003接d
段、Y004接e段、Y005接f段、Y006接g段。
工作过程:当编码部分中的某一组工作时,该组中的中间继电器相应的常开触点闭合,从而使相对应的Y00x有输出,这样与输出相连的段就发亮,并组合形成数字。
4.5调试过程问题分析
(1)问题1
俗话说“万事开头难”,我们从一开始就遇上了难题。
在编写梯形图的过程中,写到一定的行数,再往下写软件就会提示“can’t write to PLC”,使得编写无法继续进行。
想要保存上已经编好的程序,尝试退出软件重新进入,结果让我们吃惊,已经写好的程序全都不见了,怎么找也找不出来。
之前的努力全白费了。
在几次尝试之后我们发现,原来梯形图有一定的编辑上限,需要将已经编写
好的梯形图转换成指令表才能继续添加梯形图;而在转换为指令表之后,程序也就能成功保存了。
(2)问题2本次课程设计题目与实验指导书所给出的例程有相似之处,都涉及到两个
按键的切换以及数字的循环显示,因此我们打算借用例程的思路,在例程的基础上完成课程设计的要求。
例程中仅要求实现数字的循环显示,为此例程巧妙运用了SFTL的右移移位指令,来实现数字的循环控制部分,然而对循环的时间要求并不苛刻,因此我们首先调整与时间有关的参数,使其满足间隔时间2s显示的要求;其次,修改按钮X0、X1所对应的功能,使得X0控制间隔2s循环显示0—9,X0控制间隔2s 循环奇偶显示。
当功能均得以实现时,我们发现了一个致命的问题,在奇偶显示中,奇数显示后,需要间隔5秒显示偶数,这个看似简单的要求,却让我们犯了难,因为我们利用的是SFTL位循环指令实现2s的时间间隔控制,在这个基础的控制框架下,加入一个5s的间隔,总会破坏2s的SFTL位循环的控制逻辑。
我们尝试了一些方法,还想到用子程序去实现5秒的延时,也未能成功实现。
最后我们只能放弃利用SFTL指令的思路,转去用基本的逻辑指令完成要求。
(3)问题3
在按键切换过程中,经常会出现按下键的一瞬间有乱码出现,接着就能正常显示数字,在仔细分析之后,发现是在切换过程中出现了两组控制显示的中间继电器、时间继电器同时工作,发生工作混乱。
因此我们尝试加入中间继电器M203,当切换时使其工作,此时M203的常闭触点断开,使得只有第一组控制显示的中间继电器、时间继电器工作,从而避免了显示的冲突。
5. 总结
通过对数码管显示PLC控制程序的分析,了解PLC程序的基本指令、控制方式编程思想,初步掌握PLC的编程方法.我们顺利完成了设计,并且达到了设计的指标,经测试工作完全正常。
本次课设虽然时间很短,但却印象深刻。
通过在实验台的动手操作、程序的编辑与调试,了解了PLC的原理及结构,掌握了PLC的指令系统,并能运用这些指令学会了PLC的编程方法,通过编写程序,输入PLC,启动PLC基本掌握了能够独立运用PLC软件的能力。
虽然时间短暂,学到的也很基础很浅显,但最重要的是对PLC有了一个很大的了解,要想更深入的运用,还需要我们花更多的时间去学习和研究。
PLC技术是一门应用广泛的课程,这几天温习了以前学到的一些知识,也学习到了很多,日后还要进一步深入和了解,通过对实践的学习来掌握理论的知识。
通过工程实践,培养了亲自动手独立思考的习惯,学会用独立的思维方式去分析解决问题!
6. 参考文献
[1] 三菱FX系列PLC设计与开发--原理、应用与实训张还等编著
[2] 三菱PLC快速入门与实例提高
陈苏波杨俊辉陈伟欣常春藤等编著
7. 程序清单。