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一、实物图
二、原理图
1 数码管介绍
1.1 作用：数码管是显示器件，用来显示数字。
1.2 分类：单个（1位）、联排（2位、4位、8位）。
1.3 工作原理
(1)亮灭原理（其实就是内部的照明LED）。
(2)显示数字（甚至文字）原理：利用内部的LED的亮和灭让外部的组成数字的笔画显示或者不显示，人看到的就是不同的数字。
1.4 共阳极和共阴极数码管
(1)驱动方法的差异。必须清楚一个数码管内部的8颗LED是独立驱动的。如果8颗LED的正极接在一起接到VCC上（负极分别接到单片机的不同引脚），这种接法就叫共阳极。反之如果8颗LED负极接在一起然后接到GND（正极就分别接到单片机的不同引脚）就叫共阴极。两种接法都可以驱动数码管显示，但是用来显示的单片机程序不同（共阳极时单片机0是亮，共阴极时单片机的1是亮）。
(2)驱动电流需求差异。数码管（其实就是LED）如果按照共阳极接法则单片机可以直接驱动显示，如果按照共阴极接法则单片机不能直接驱动，因为单片机的IO口提供的电流大小不够驱动数码管内部的LED显示，需要外部电路来提供一个大电流驱动的芯片来解决。
(3)不管是共阳极或共阴极数码管，都要在数码管的段选位加上限流电阻，数码管点亮的电流值一般为3mA左右,正常工作电流范围为3~10mA,超过10mA的话会烧坏数码管。目前大多用的都是硅管,点亮时的压降值为1.7V,外接+5V的Vcc,所以电阻R=(Vcc-1.7V)/3mA,大概为1k欧姆。若需要亮度比较大的话,限流电阻值就选择330欧姆。
(4) 数码管公共端直接接到+5V ，中间不要接电阻。虽然表面上看在+5V和数码管公共端之间接一个电阻会代替其余的8个电阻，但是，实际上数码管在点亮时，点亮的段数是变化的，电流也是在变化的，点亮一段时电流比较小还可以，点亮8段时电流比较大，会出现亮度明显下降。在实际工作时会出现忽亮忽暗的现象。
(5)建议使用P0口，P0口驱动能力好点，灌电流能力也强些。
1.5 静态和动态数码管
(1)用途差异：静态方式用于驱动单独的数码管，动态方式用于驱动联排数码管。
(2)电路接法差异。
2 静态数码管的驱动
2.1 原理图分析
2.2 接线
(1)结论：单片机的P0端口接330Ω的电阻，然后接到共阳极数码管的阴极。因此单片机输出0则数码管亮，输出1数码管灭。
2.3 编程点亮
(1)P0 = 0x0; 8段全亮
(2)P0 = 0xff; 8段全灭
(3)P0 = 0x0f; 4段亮4段灭
2.4 验证原理图中数码管段号是否正确
(1)数码管的8段实际是8个LED，分别对应IO端口P0的8个引脚（P0.0、P0.1····P0.7），那么谁对应谁呢？
(2)理论上可以分析原理图和接线方法去推测这个对应关系（数码管的段码），但是实际上理论分析的经常不对。
(3)实战中一般都是自己写代码去测试的。
P0 = 0xfe; // 11111110 P0.0输出0 实测对应a
P0 = 0xfd; // 11111101 P0.1输出0 实测对应b
P0 = 0xfb; // 11111011 P0.2输出0 实测对应c
P0 = 0xf7; // 11110111 P0.3输出0 实测对应d
P0 = 0xef; // 11101111 P0.4输出0 实测对应e
P0 = 0xdf; // 11011111 P0.5输出0 实测对应f
P0 = 0xbf; // 10111111 P0.6输出0 实测对应g
P0 = 0x7f; // 01111111 P0.7输出0 实测对应dp
注意：P0端口的8个二进制位中，高位对应P0.7，而低位对应P0.0
2.5 思考：数码管如何显示数字？
(1)数码管显示数字，其实就是让数码管亮相应的几个段。其实就是让IO端口的相应引脚输出0（其余引脚输出1），其实就对应一个8位的二进制数。
(2)结论就是：P0端口输出一个合适的字节数，数码管就会显示相应的数字。每个数字都会有一个对应的8位二进制数，关键就是要得到这8位二进制数。
注意：
1)不同的数码管数字编码（段码）表完全可能不同。
2)同一个数码管接线方式不同编码表可能完全不同。
3)硬件确定后可通过调试的方法来实验确定编码表。
(3)使用数组调用编码表
3 动态数码管
3.1 静态数码管驱动方式的缺陷
(1)优势是驱动简单直接，好编程。
(2)缺陷是每个数码管需要1个端口，单片机的端口不够用。
解决办法：使用动态方式驱动多个数码管
3.2 什么是动态数码管
(1)数码管还是原来的数码管（共阳极或共阴极均可）记住：数码管有2端：COM端和段码端，也就是常说的位选和段选。
(2)段码一侧还是接一个单片机端口。
(3)COM（共极）接单片机IO口，通常接三极管或74HC138等。
分析对比静态和动态数码管，发现本质区别是：静态数码管中只要给了段码，数码管就一定工作（显示只取决于段码端），动态数码管中段码端给了段码值后还需要COM端配合才能点亮数码管。
3.3 动态数码管如何工作
(1)在某一特定时间段中，联排数码管中只有一个数码管在工作，其他均在休息（不工作）。
(2)COM端选择哪个数码管工作，段码端输出这个数码管要显式的数字的段码；延时；COM端选择下一个数码管工作，同时段码端输出这个数码管要显示的数字的段码；延时；以此类推。
(3)快速切换工作的数码管，则人看到的是所有的数码管都在亮（其实亮度是比静态驱动低的）。
(4)动态数码管利用了人眼的视觉暂留。物体在快速运动时, 当人眼所看到的影像消失后,人眼仍能继续保留其影像0.1-0.4秒左右的图像。
搞清楚2点：
第一，宏观上所有的数码管都是同时亮的，所以人以为所有数码管同时工作，所以多个数码管可以合在一起来显示。
第二，微观上数码管是依次亮的，我们可以给不同的数码管送不同的段码，所以不同的数码管可以显示不同的数字。所以相当于几个数码管的显示是独立的。
3.4 动态数码管显示编程
(1)接线确定：段码端接P0，COM端接三极管的基极，发射极接Vcc，集电极接位选端（三极管选用PNP型，用三极管驱动是因为单片机的IO口驱动能力不够，需要三极管增加驱动能力）。
(2)COM端选择一个数码管亮，随便选1个输出0，其余输出1。
(3)段码端给不同的值来测试得到段码表
第一步：先测试P0.0-P0.7和abcdefg.怎么对应的，得到段码表
第二步：再测试哪个IO对应哪一位数码管。
(4) 目标：4个联排数码管一起显示1234
(1)编程思路：先选中第1数码管，然后段码端送1的段码，然后延时一会儿；然后切换选中第2数码管，然后段码端送2的段码，然后延时一会儿；····直到第4个数码管显示完为一个周期。
(2)实验结论：
1、延时时间太长，数字会闪动。
2、把时间改短后发现有3个问题：第一个是亮的不够亮，第二个是暗的不够暗，第三个是其中一个数字（1）显示明显有问题。 解决方案就是在每个数码管亮完要切换下一个数码管时消隐(该位的数码管不亮)。
4 数码管软件设计流程
首先通过测试，确定数据IO口和段选位对应编号，然后编写数字段码表存于数组中，如果是一位数码管，则公共端直接接VCC，控制段选端显示对应数字。如果是多位数码管，则通过三极管控制位选端，选择哪一位数码管显示，然后控制段选端显示对应数字，通过10ms延时以及消隐让显示效果更好，依次循环显示其他位的数码管。具体流程图如下图所示：
