LED數碼管顯示技術(二)

 　單片機是在一塊芯片上集成了一臺微型計算機所需的CPU、存儲器、輸入/輸出部件和時鐘電路等。因此它具有體積小，使用靈活，成本低、易于產品化、抗干擾能力強，可在各種惡劣的環境下可靠地工作等特點。所以說單片機是近年來計算機領域內崛起的一顆新苗，特別是它強大的面向控制的能力，使它在工業控制、智能儀表、外設控制、家用電器、機器人、軍事裝置等方面得到了廣泛的應用。單片機主要的應用于以下幾個方面。
 （1）控制系統中的應用
 控制系統特別是工業控制系統的工作環境惡劣，各種干擾也強，而且往往要求實時控制，故要求控制系統工作穩定、可靠、抗一無干擾能力強。單片機是最適宜用于控制領域。例如恒溫控制、電鍍生產線自動控制等。
 （2）智能儀表中的應用
    用單片機制作的測量、控制儀表，能使儀表向數字化、智能化、多功能化、柔性化發展，并使監測、處理、控制等功能一體化，使儀表重量大大減輕，便于攜帶和使用，同時成本低、提高了性能價格比。如數字式RLC測量儀、智能轉速表、計時器等。
 （3）智能產品的應用
 單片機與傳統的機械產品結合，使傳統機械產品結構簡化、控制智能化，構成新型的機、電、儀一體化產品。如數控車庫、電腦空調機、各種家用電器和通信設備等。
 （4）在智能計算機外設中應用
 在計算機應用系統中，除通用外部設備（鍵盤、顯示器、打印機）外，還有許多用于外部通信、數據采集、多路分配管理、驅動控制等接口。如果這些外部設備和接口全部由主機管理，勢必造成主機負擔過重、運行速度降低，并且不能提高對各種接口的管理水平。如果采用單片機專門對接口進行控制和管理，則主機和單片機就能并行工作，這不僅大大提高系統的運算速度，而且單片機還可以對接口信息進行預處理、以減少主機和接口間的通信密度、提高了接口控制管理的水平。如繪圖儀控制器、磁帶機、打印機控制器等等。
 在工業控制系統中，人們往往應用基于單片機的數碼管顯示技術，知道系統當前的運行狀況及某些重要的參數等等，從而獲得過程控制的必須的資料信息。這樣就達到自動化控制必要條件。因此數碼管顯示技術在工業控制中是一種非常重要的技術。

第二章 LED數碼管概論

 
 七段數碼管在工業控制中有著很廣泛的應用,例如用來顯示溫度、數量、重量、日期、時間，還可以用來顯示比賽的比分等，具有顯示醒目、直觀的優點。由于要顯示的數字為BCD碼，而七段數碼管的顯示模型為七段代碼，所以在顯示之前必須把BCD碼換成七段代碼。
 
2.1數碼管在目前市面上存在以下品種

 LED數碼管，從0.25英寸到20英寸，一位數碼管，二位數碼管，三位數碼管，四位數碼管，五位數碼管，六位數碼管，時鐘點，二位半/三位半，米字管，筆段組合式數碼管，時鐘板。紅色數碼管，綠色數碼管，藍色數碼管，白色數碼管，黃色數碼管，等多種規格的七段數碼管,七段LED數碼管顯示。以下是米字管、一位數碼管、四位數碼管、三位數碼管。(這些如圖2－1是深圳市佳美光電電子有限公司的LED數碼管產品)
  
 

2.2 七段數碼管組成和類型

   七段數碼管（又名LED數碼管）是由七段發光線組成，每條線段可以是一個（或幾個）發光二極管。結構如上圖右邊的字型結構：發光二極管LED顯示模塊通常用來顯示數字和狀態。發光二極管根據制造材料的不同，可發出紅、黃、蘭、紫等各種單色光，發光二極管可以有多種形式，而應用最多的是七段發光二極管顯示模塊（即七段數碼管）。
 七段數碼管（或稱LED數碼管）的基本單元是PN結，目前較多采用磷砷化鎵做成的PN結，當外加正向電壓時，就能發出清晰的光線。單個PN結可以封裝成發光二極管，多個PN結可以按分段式封裝成七段發光二極管數碼管，其管腳排列如上圖所示。發光二極管的工作電壓為1.5V-3V,工作電流為幾毫安到十幾毫安，壽命很長。七段數碼管將十進制數碼分成七個字段，每段為一個發光二極管，其字型結構如上圖所示。選擇不同字段發光，可顯示出不同的字形。例如，當a,b,c,d,e,f,g七個字段全亮時，顯示出8；；b,c段亮時，顯示出BCD碼為1。
 七段數碼管有共陽和共陰之分。由于七個發光二極管有共陰極和共陽極兩種接法（即發光二極管的陽極接在一起的稱為共陽數碼管，反之發光二極管的陰極接在一起的稱為共陰數碼管。，如圖下圖所示

前者，某一字段接高電平時發光；后者，接低電平時發光。使用時每個管接限流
電阻。以下是LED數碼管可以顯示的各種數字和字母與十六進制的七段代碼的關系。

顯示字符 共陽極段選碼 共陰極段選碼 顯示字符 共陽極段選碼 共陰極段選碼
  （A） 77H 88H (b) 7cH 83H
  （C） 39H C6H ( c) 58H A7H
  （d） 5EH A1H (E) 79H 86H
 (F) 71H 8EH (H) 76H 89H
 (h) 74H 8BH (I) 06H F9H
 (J) 1EH E1H (L) 38H c7H
 (n) 54H ABH (O) 3FH c0H
 (o) 5CH A3H (P) 73H 8CH
 (r) 50H AFH (U) 3EH C1H
 (U) 1CH E2H (y) 66H 99H
 (0) 3FH C0H (1) 06H F9H
 (2) 5BH A4H (3) 4FH B0H
 (4) 66H 99H (5) 6DH 92H
 (6) 7DH 82H (7) 07H F8H
 (8) 7FH 80H (9) 6FH 90H
 (-) 40H BFH (?) 53H ACH
 滅
 . 00H
80H FFH
7FH （8.） FFH 00H
 2.3 七段數碼管的命名
 關于七段數碼管的命名各生產廠商命名規則各有不同。也就是說各廠商的命名規則各有不同。以下是常州華生電器廠的命名規則：
 HS- S  1.0”  R  A  1  T
HS-：代表商標
S：　代表品名（數碼管）、
0”：代表數碼管外型尺寸、
R：代表發光顏色
 R紅色
 G綠色
 D雙色
A：代表數碼極性的共陽極、
 C為共陰極、
1：代表數碼位數、
T：代表發光體封裝的有色透明
 D為有色擴散
 T為有色透明
 C為無色透明
 
以下是深圳市佳美光電電子有限公司數碼管的命名的規則：
JM－S　056　1　2　A　EG
JM：表示深圳市佳美光電電子有限公司
S：表示數碼管
056：表示8字高度
056　表示8字高度為0.56英寸
表示8字高度為1.5英寸
1：表示8字位數
表示單位
表示雙位
表示三位
表示四位
2：模具號
A：極性
 A、C、E…….共陰
 B、D、F…….共陽
EG：表示顏色代碼
 R　紅色
 H　高亮紅
 S　超高亮紅
 G　黃綠
 PG　純綠
 E　　橙紅
 Y　　黃色
 B　　藍色
 EG　橙紅雙色
 HG　高亮紅雙色

第三章　LED數碼管在生活當中的應用
 

3.1  LED數碼管應用在電能表

數碼管顯示三相預付費電能表
產品圖片
      
 圖3-1
 
 功能特性： ★ 高精度，高可靠性； ★ 三相交流有功電能計量； ★ LED數碼管顯示，按鍵自動輪顯； ★ 三相電源供電，一相或兩相斷電，計量準確性不受影響； ★ 計度器計量有功總電量，雙重保護避免數據丟失； ★ IC卡預付費用電控制； ★ 設有告警、斷電和脈沖指示燈； ★ 一表一卡，可選裝一表多卡； ★ 負荷控制； ★ 無需電池，斷電數據保護10年以上
 
 3.2  LED數碼管在電子計數器上的應用
 
產品簡介：DJP-600系列型電子計數器，它采用十進制六位數，LED數碼管顯示，可手動或電動清零，計數器內配裝5#密閉鎘鐵鎳電池和恒流自動充電器，有數據保持功能，產品已獲國家專利產品專利號：90209172·7· 注意：DJP-600A不附電池（用戶自配）基本技術數據：1、計數位數：0-9999992、最高計數速度：1KC/S（秒/次）3、計數精度：相對誤差≤0.005%4、失電數據保持時間：10000小時5、輸入脈沖允許幅值：≥3V～24V6、輸入脈沖寬度：≥80μs（微秒）7、工作電流：≤80mA 8、使用環境溫度：-20℃--50℃ 相對溫度：≤85% 9、工作電壓：DC5V～24V、AC24V～220V 8、使用環境溫度：-20℃--50℃ 相對溫度：≤85% 9、工作電壓：DC5V～24V、AC24V～220V
 

圖3-2

3.3　LED數碼管在程控式磁阻健身車上的應用

產品簡介
JS-2203 程控式磁阻健身車（圖示如下）1、全封閉外殼設計，采用國際流行款式，整機外形美觀大方；2、阻力源為電磁阻力，程控調節，運動更舒適；3、機架高強度設計，完全滿足家用需求；4、多楔帶傳動，運動平穩無噪音；5、鞍座位置前后上下均可調節，適合于不同鍛煉者6、移動式腳輪，便于移動。7、LED數碼管可顯示速度、里程、時間、卡路里、心率8、在儀表背部設有PC通訊接口，可與一般計算機連接，但須有相應的軟件支持。

圖3-3

3.4  RDY-68無線數據傳輸系統　
　
1、中心站：(1) 容量：可容納255個子站。(2) 呼叫方式：定時巡呼，隨時選呼。(3) 通訊方式：中心站主動呼叫，子站應答，校驗，出錯重呼。(4) 功能：顯示各子站傳輸的數據。顯示各物理量的變化曲線。查詢歷史數據。報表打印。流程圖顯示。(5) 具有自診斷，自恢復，自啟動功能，無人值守。2、子站：(1) 輸入量：8路（4－20MA）。(2) 顯示：6位LED數碼管循環顯示。(3) 斷電保護：斷電后數據保護5年以上。(4) 精度：0.5%。(5) 具有自診斷，自恢復，自啟動功能。(6) 無鍵盤操作，參數固化在芯片中。(7) 防誤清零功能。 3、傳輸距離：小于10公里（5W）　小于50公里（25W）4、傳輸頻率：400－420 MC FM

LED數碼管的顯示技術

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