一个简单实用的控制七段数码器的显示方法

玩过单片机的朋友对数码管真是熟悉的不能再熟悉了，无论从哪款单片机入手，数码管这个是必须要学的，但是对于没学过单片机的朋友可能就没那么熟悉了，甚至都不知道怎么去控制显示它，因为它的引脚太多了，如果不用芯片来控制它，那简直太难了操作了。

我们文章主要针对初学者，所以简单介绍一下数码管的显示原理，这样学起来更容易理解，七段或八段数码管内部是由LED组成的，又分为共阳极数码管和共阴极数码管，所谓共阳极就是内部LED的正极全部连接在一块，共阴极也是如此，所以我们在控制数码管显示的时候本质就是控制数码管内部的LED灯的亮灭。

先看一下图片更深入了解一下

有了这两张图片对我刚才说的那句话更深入地了解了一下吧，我们控制数码管就是为了让LED亮，由于数码管中LED 较多，想最少的七段数码管就有7个LED，如果用手来控制这七个LED的亮灭，这未免太难了，所以我们可以用单片机来控制，通过给单片机写入程序来控制IO的输出，从而驱动数码管。

由单片机控制数码管的原理图

单片机是一定可以的但是用单片机成本还有知识水平都相应的提高，开发者在很早的时候就设计出了控制数码管的芯片。今天就给大家说一种共阳极的七段数码管显示译码器74LS247，这款芯片一共16个引脚，关于引脚功能可以参考下图

A0、A1、A2、A3既是信号输入信号，这个是二进制输入，LT是灯测试输入端，低电平有效，当其是低电平的时候，无论A0-A3是什么信号，数码管均全亮显示8，RBI是灭零输入端，也是低电平有效，当3号端口输入高电平，4号和5号端口输入低电平，若A0-A3为低电平，数码管均灭，BI为灭灯输入端，当4号端口为低电平，无论其它管脚输入信号如何，数码管均灭。

除此之外具体功能见下图

在正常显示的时候，数码管根据我们的输入信号A0-A2而显示出来，例如我们输入000，那么二进制转化为十进制就是0，那么数码管上就显示0，我们输入111，二进制转化为十进制就是7，那么数码管上就显示7。

这种方法我们只需要控制三个端口就可以了，相比于8个端口便捷了很多，不知道大家看懂了没有，这种方法还是比较便捷的，无论是用单片机控制还是其他方式，供大家参考，还是以个人习惯为主。

详解数码管显示控制

数码管种类繁多，按外观来划分，可以分为七段数码管、米字型数码管、点阵块等。图8-5所示为各种不同形状的数码管。

图8-5　各种不同形状的数码管

LED数码管结构与工作原理

单片机系统中常用的是七段数码管，它由8个发光二极管(以下简称字段)构成，如图8-6(a)图所示(注：由于小数点字段不常用，所以一般称为七段)，通过不同的组合可以显示数字0～9、字符A～F、H、L、P、U、符号“-”及小数点“.”。

根据发光二极管物理连接的不同，七段数码管可以分为共阴极和共阳极两种结构。共阴极型数码管如图8-6(b)所示，所有字段的阴极均连接低电平，因此在使用共阴极数码时，需要在相应字段上加高电平，才会使其发光。共阳极数码管如图8-6(c)所示，所有字段的阳极均连接高电平，在使用时，需要在相应字段上加低电平。

图8-6　7段数码管结构

LED数码管字型编码

在单片机与数码管组成的应用系统中，一般将单片机的一个并口与数码管的8个段控制引脚连接，且按照口线位的顺序由低到高与a、b、c、d、e、f、g、h连接，这样，若要显示不同字符，只需应用单片机的口线输出相应的控制的电平就可以实现。向口线送的数据就是LED的字型编码。共阴和共阳的字型编码如表8-2所示。

表8-2　共阴和共阳的字型编码表

LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数位，因此根据LED数码管的驱动方式的不同，可以分为静态显式和动态显式两类。

LED数码管静态显示

静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O口线进行驱动，或者使用如BCD码、二–十进位解码器解码进行驱动。

静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O口较多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8=40根I/O口线来驱动，而1个89S51单片机可用的I/O口线才32个。

2位共阳极数码管的静态显示电路如图8-7所示。

图8-7　2位共阳极数码管的静态显示电路原理图

显示数字12的C51程序如下：

LED数码管动态显示

数码管动态显示是单片机中应用最为广泛的显示方式，动态驱动是将所有数码管的8个同名端“a,b,c,d,e,f,g,h”连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制。

当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制。通过分时轮流控制各个LED数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示。

在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极体的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示相同，并且能够节省大量的I/O口线，降低功耗。

2位共阳极数码管动态显示电路如图8-8所示。

显示数字12的C51程序如下：

图8-8　2位共阳极数码管动态显示电路原理图

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