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LED数码管

已有 351 次阅读2012-8-21 23:41

LED数码管

LED数码管(LED Segment Displays)是由多个发光二极管封在在一起组成的一个“8”字型的器件,其引线已经在内部完成连接。LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类。所以要会区分不同的LED,因为不同的LED,其编码方式是不一样的。
  如果数码管要正常显示,就要用驱动电路来显示出我们要的数位,所以根据LED数码管的驱动方式的不同,可以分为动态和静态两类式。  
  动态显示驱动:单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一就是数码管动态显示介面,动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp "的同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM增加位元选通控制电路,位元选通由各自独立的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,但究竟是那个数码管会显示出字形,取决于单片机对位元选通COM端电路的控制,所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开,该位元就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮。
静态显示驱动: 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埠进行驱动,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埠多,如驱动5个数码管静态显示则需要5×8=40根I/O埠来驱动,要知道一个89S51单片机可用的I/O埠才32个呢。所以实际应用时必须增加解码驱动器进行驱动,从而也增加了硬体电路的复杂性。
  动态驱动就是透过分时轮流控制各个LED数码管的COM端,从而使各个数码管轮流受控显示。在轮流显示过程中,每位元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资料,不会有闪烁感,动态显示的效果和静态显示是一样的,能够节省大量的I/O埠,而且功耗更低。
  恒流驱动与非恒流驱动对LED数码管的影响:
  显示效果: 由于LED基本上属于电流敏感元件,其正向压降的分散性很大,并且还与温度有关,为了保证数码管具有良好的亮度均匀度,就需要使其具有恒定的工作电流,且不能受温度及其它因素的影响。另外,当温度变化时驱动晶片还要能够自动调节输出电流的大小以实现色差平衡温度补偿。
  安全性: 即使是短时间的电流超载也可能对发光管造成永久性的损坏,采用恒流驱动电路后可防止由于电流故障所引起的数码管的大面积损坏。
  另外,我们所采用的超大型积体电路还具有级联延时开关特性,可防止反向尖峰电压对发光二极体的损害。超大型积体电路还具有热保护功能,当任何一片的温度超过一定值时可自动关断,并且可在控制室内看到故障显示。
  为什么数码管亮度不均匀?
  有两个大的因素影响到亮度一致性。一是使用原材料晶片的选取,一是使用数码管时采取的控制方式。
  原材料--LED晶粒的VF和亮度和波长是一个正态分布,即使筛选过LED晶粒,VF和亮度和波长已在一个很小的范围了,生产出来的产品还是在一个范围内,结果就是亮度不一致。
  要保证LED数码管亮度一样,在控制方式选取上也有差别,最好的办法是恒流控制,流过每一个发光二极体的电流都是相同的,这样发光二极体看起来亮度就是一样的了。如恒压控制,则导致VF不相同的发光二极体分到的电流不相同,所以亮度也不同。当然这两个条件是相辅相成的。
  以上这些即为LED数码管的一些基本知识,希望能对大家有帮助。

文章来源:http://www.originic.hk/Item/Show.asp?m=1&d=1400


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