LED数码管

• • LED数码管介绍：
  • 实验原理图：

LED数码管分共阳极与共阴极两种，其工作特点是，当笔段电极接低电平，公共阳极接高电平时，相应笔段可以发光。共阴极LED数码管则与之相反，它是将发光二极管的阴极(负极)短接后作为公共阴极。当驱动信号为高电平、Ө端接低电平时，才能发光。

LED的输出光谱决定其发光颜色以及光辐射纯度，也反映出半导体材料的特性。常见管芯材料有磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)、磷砷化镓(GaAsP)、氮化镓(GaN)等，其中氮化镓可发蓝光。发光颜色不仅与管芯材料有关，还与所掺杂质有关，因此用同一种管芯材料可以制成发出红、橙、黄、绿等不同颜色的数码管。其它颜色LED数码管的光谱曲线形状与之相似，仅入，值不同。LED数码管的产品中，以发红光、绿光的居多、这两种颜色也比较醒目。

LED数码管等效于多只具有发光性能的PN结。当PN结导通时，依靠少数载流子的注人及随后的复合而辐射发光，其伏安特性与普通二极管相似。在正向导通之前，正向电流近似于零，笔段不发光。当电压超过开启电压时，电流就急剧上升，笔段发光。因此，LED数码管属于电流控制型器件，其发光亮度L(单位是cd／m2)与正向电流IF有关，用公式表示：

L=KIF

即亮度与正向电流成正比。LED的正向电压U，则与正向电流以及管芯材料有关。使用LED数码管时，工作电流一般选10mA左右／段，既保证亮度适中，又不会损坏器件。

LED数码管也称半导体数码管，是目前数字电路中最常用的显示器件。它是以发光二极管作笔段并按共阴极方式或共阳极方式连接后封装而成的。图5-41所示是两种LED数码管的外形与内部结构，＋、－分别表示公共阳极和公共阴极，a～g是7个笔段电极，DP为小数点。LED数码管型号较多，规格尺寸也各异，显示颜色有红、绿、橙等。

从上图可以看出，要使数码管显示数字，有两个条件：1、是要在VT端（3.8脚）加正电源；2、要使（a,b,c,d,e,f,g,dp)端接高电平或“1”电平，这样才能显示的。

实验软件原理

数码管内部为8个发光二极管，并排列为8字形，同时加一个位表示小数点，通过这8个发光二极管的合理组合，可以构成不同的数字字型和简单的字母字型，同时数码管还有一个位选信号。即8个数码管的公共端，数码管分为共阳和共阴两种，也就是说高电平选中或低电平选中。

每个数码管都有a、b、c、d、e、f、g七个笔划和一个小数点dp，这八个点对应二极管阳极，阴极都联在一起（称共阴极）。以四位数码管矩阵为例，四个数码管的a、b、c、d、e、f、g七个笔划和一个小数点DP电极分别并联在一起。当c行高电平，3列低电平，其他行列都为高阻态时，第三个数码管的c笔划亮，通过扫描方式在短时间内八个数码管的笔划该亮的都亮一次，由于视觉暂留，就会看到结果。