数码管是单片机系统中经常用到的显示器件, 从内部结构上可以分为共阴极和共阳极数码管。对不同的数码管，电路的接法也不一样。图1A为数码管的结构图。以共阳极数码管为例, 要想点亮某段, 只需要在相应的段上给低电平即可。图1B为共阳极数码管段码分布, 以及一个显示的实例。
图1 数码管段码分布及显示示例
按照工作方式, 数码管驱动可以分为静态显示和动态扫描。所谓静态显示, 就是每一个数码管的段码都要独占具有锁存功能的输出口, CPU把要显示的字码送到输出口上,就可以使数码管显示对应的字符, 直到下一次送出另外一个字码之前, 显示的内容一直不会消失；动态扫描是把所有显示器的8个段码中的A-dp的各个相同段连接在一起, 接到一个公共的输出口上,而数码管的位端分别接在另外的输出口上,通过这两个输出口的两组信号相互作用来产生显示效果。即让各位数码管按照一定顺序轮流显示, 只要扫描频率足够高, 由于人眼的“ 视觉暂留”现象,就能连续稳定的显示。静态显示法的优点是显示稳定、亮度大, 节约CPU时间, 但占有I/O口线较多, 硬件成本高。动态扫描其特点在于能显著降低显示部分成本,大大减少显示接口的连线结构。举例, 静态驱动4位数码管, 需要4&TImes;8=32个I/O口, 而动态的驱动位数码管只需要4+8=12个I/O口。
电路图详解
单片机的I/O资源是有限的, 因此如何节省I/O口线而又不影响系统的功能是单片机工程师面临的实际问题。图2采用是串行转并行芯片74HC595和三线一八线译码器实现8位数码管的驱动, 好处是可以节省更多的I/O口线作其他用途。正常驱动8个数码管需要8+8=16根口线, 采用595+138的方式只需要3+3=6根。
图2 数码管显示电路连接图
