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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，通過點亮不同段位的發(fā)光二極管來顯示數(shù)字。

按照二極管的連接方式分為共陰極數(shù)碼管和共陽極數(shù)碼管。

共陽極數(shù)碼管：將所有發(fā)光二極管的陽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，相應字段就會點亮，其它字段陰極接高電平，則不會點亮。

共陰極數(shù)碼管：將所有段位二極管的陰極相連并接地，相應段位二極管接高電平被點亮，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線。

△ 4位數(shù)碼管原理

上圖是四位共陽極數(shù)碼管，將每一個數(shù)碼管的陰極段信號的同名端連在一起，將各自的公共端作為位選通控制信號。當輸出段碼信號時，每一個數(shù)碼管都會接收到相同的段碼信號，到底哪一個數(shù)碼管點亮，則由位選信號決定。

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

當接收到數(shù)字2的段碼信號時，使A2有效， 則第二個數(shù)碼管顯示2；當接收到3時使A3有效顯示3；當接收到4時，使A4有效，顯示4。

那么，如何使四個數(shù)碼管同時點亮，并顯示“1234”呢？

按照剛才的方法，循環(huán)發(fā)送1234的段碼信號，同時依次使對應數(shù)碼管使能，使數(shù)碼管循環(huán)顯示1234。

當這個掃描速度足夠快時，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應，使看上去的效果是四個數(shù)碼管同時穩(wěn)定顯示的。

Persistence of vision

視覺暫留

視覺暫留現(xiàn)象是光對視網(wǎng)膜所產(chǎn)生的視覺在光停止作用后，仍保留一段時間的現(xiàn)象，其具體應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， 低于這個數(shù)值就會感覺畫面不流暢，即每幀的刷新間隔不超過41.67ms。

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

△ 4位數(shù)碼管動態(tài)掃描位信號03

EGO1數(shù)碼管顯示原理

控制數(shù)碼管點亮有兩組信號：①段碼信號② 位選信號 。

EGO1板載有8個共陰極數(shù)碼管，4個為一組，這4個數(shù)碼管共用一組段碼信號。

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三極管才能導通。控制三極管導通的基極信號即為這里的位選信號，是高有效的。