目录
[6. 数码管介绍](#6. 数码管介绍)
[6.1 一位数码管](#6.1 一位数码管)
[6.2 四位一体数码管](#6.2 四位一体数码管)
[6.2.1 74HC245](#6.2.1 74HC245)
[6.2.2 74HC138](#6.2.2 74HC138)
[6.2.3 共阴/阳极](#6.2.3 共阴/阳极)
[6.3 静态数码管实验](#6.3 静态数码管实验)
[6.4 动态数码管实验](#6.4 动态数码管实验)
6. 数码管介绍
数码管是一种简单、廉价的显示器，由多个发光二极管一起组成 " 8 " 字型的器件
数码管也称 LED数码管
按段数可分为七段 数码管、八段数码管（八段比七段多一个小数点（DP）发光二极管单元）
按发光二极管单元连接方式可分为共阳极 数码管、共阴极数码管
6.1 一位数码管
6.1.1 概述
下图是一位数码管：
工程实践中，一律以 "DP 对应段码最高位（bit7）、A 对应最低位（bit0）" 为标准约定，所有通用数码管段码表均基于此规则设计。
6.1.2 管脚说明
共阴极数码管（最常用）
结构 ：所有 LED 的「阴极」连在一起作为公共端（COM），公共端接 GND（电源负极）。
工作原理：某一段 LED 的阳极（对应 a~g/DP 引脚）接高电平（VCC，如 5V）时，LED 导通点亮。
电路特征：公共端固定接 GND，段引脚由单片机 IO 口控制（输出高电平点亮对应段）。
共阳极数码管
结构 ：所有 LED 的「阳极」连在一起作为公共端（COM），公共端接 VCC（电源正极）。
工作原理：某一段 LED 的阴极（对应 a~g/DP 引脚）接低电平（GND）时，LED 导通点亮。
电路特征：公共端固定接 VCC，段引脚由单片机 IO 口控制（输出低电平点亮对应段）。
若采用共阴极连接，二极管要形成 6 ，则需以下方式：
（二极管加正向电压才能通电，所以正极接高电平，用" 1 "表示）
共阳连接则恰好相反：
6.2 四位一体数码管
下图是四位一体数码管：
6.2.1 74HC245
74HC245 是一种双向三态输出，八路双向收发器
主要应用：大屏显示；电路驱动
OE 使能管脚低电平，DIR 管脚高电平，传输方向：A --->B 输出；
OE 使能管脚低电平，OE 使能管脚低电平，传输方向：B --->A 输出；
OE 使能管脚高电平，输出是高阻态（不管OE 使能管脚是高/低电平）
至于输出是高电平还是低电平，这取决于输入端状态：
输入为低电平，输出就是低电平；输入为高电平，输出就是高电平
板载动态数码管模块一般共阴极连接（共阴极驱动能力强，灯较亮）
共阴极连接需要增加单片机 IO 口驱动电流，但单片机 IO 口难以输出稳定的、较大的电流
所以需要增强IO口电流输出------ 使用上拉电阻 / 专门的数码管驱动芯片
数码管驱动芯片有 74HC573、74HC245等，其输出电流较大，电路接口简单
简单的来说，74HC245缓冲器就是一个"信号放大器"------原本的信号较小，直接流向数码管驱动能力弱，经过芯片放大后，电流信号更大更稳定，用于提高缓冲能力
一般只让其在一个方向输出，即 DIR管脚 为高电平，传输方向 A -> B
6.2.2 74HC138
2个四位一体的数码管位选线有8根，但单片机IO资源有限
通常使用一种IO扩展芯片 ，如 74HC138，74HC164，74HC595
只需要用很少的单片机IO口就可扩展出8个控制口，通过级联方式甚至可以拓展更多IO口
74HC138 译码器芯片，只需要单片机3个IO口就可以实现8个位选管脚的控制，节省了单片机 IO 口资源
使用如下：
A2,A1,A0 输入相当于3位2进制数，A0是低位，A1是次高位，A2是最高位
Y0-Y7哪一个输出有效电平（低电平），就看输入二进制对应的十进制
比如输入 101 （A2,A1,A0），其对应的十进制是5，所以Y5输出有效电平（低电平），其他管脚输出高电平
6.2.3 共阴/阳极
共阳极数码管：其在应用时将公共极（COM）接到+5v，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时相应字段就点亮；
共阴极数码管 ：指将所有发光二极管的阴极接在一起形成公共阴极（COM）的数码管，其将公共极（阴极）接到地线 GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮；
不管是共阴还是共阳连接，发光二极管都必须是正极为高电平，阴极为低电平；
共阴极连接，位选为阴极，阴极接地，阳极为高电平，即段选为高电平即可点亮；
共阳极连接，位选为阳极，阴极为低电平，即段选为低电平即可点亮；
6.3 静态数码管实验
要求：LED8 显示数字 0
cpp
#include <at89c51RC2.h>
//静态数码管显示 0
//
typedef unsigned char u8;
//数字图像：0-F；断码与数码管的对应关系：
//如，0x3f 转换为二进制：0011 1111（分别对应 dp,g,f,e,d,c,b（次低位）,a(最低位)）
u8 gsmg[17] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
void main()
{
while(1)
{
//共阴极接法：阴极接地，而8个段的阳极"独立"，段引脚接高电平时，对应段点亮，低电平则熄灭
P0 = gsmg[0];
//若是共阳数码管，直接取反即可：P0 = ~gsmg[0];
}
}6.4 动态数码管实验
动态显示：利用减少段选线，分开位选线 ，即利用位选线不同时通断，改变段选数据实现
因为段选控制数码管显示的内容（数字），位选控制哪一个数码管点亮或熄灭
下图模块电路中，74HC138 连接数码管位选，74HC245 连接数码管段选
（图中，74HC138 输入端口为P24，P23，P22）
此外，为了在显示下一个数码管的同时，上一个数码管内容不消失（实际上会消失）
必须在人肉眼观察不到的时间里再次点亮上一个数码管（人的肉眼正常情况下只能分辨变化超过24ms 间隔的运动，也就是说点亮下一个数码管的时间差不能大于 24ms）
这样才会形成动态效果
实验要求：数码管从左到右显示数字 0-7
cpp
#include <at89c51RC2.h>
#include <intrins.h>
//动态数码管实验：从左至右点亮数字 0-7
typedef unsigned int u16;
typedef unsigned char u8;
/*不能直接使用 P2^4 = 1 这种语法操作单个 IO 位
单片机操作单个 IO 位的唯一正确方式是：
用 sbit 关键字显式定义"位变量"，再通过位变量赋值
*/
sbit P24 = P2^4;
sbit P23 = P2^3;
sbit P22 = P2^2;
//数码管断码表（共阴数码管：0-7，低电平点亮）
u8 gsmg[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07};
//延时函数
void Delay1ms(unsigned char ms) //@11.0592MHz
{
unsigned char data i, j;
while(ms--)
{
_nop_();
_nop_();
_nop_();
i = 11;
j = 190;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
}
void main()
{
u8 i = 0;
while(1)
{
for(i=0;i<8;i++)
{
//位选，通过定义的位变量赋值。3个控制位组合出8种状态，对应8个数码管
switch(i)
{
case 0:P24 = 1;P23 = 1;P22 = 1;break;//111;7;Y8
case 1:P24 = 1;P23 = 1;P22 = 0;break;//110;6;Y7
case 2:P24 = 1;P23 = 0;P22 = 1;break;//101;5;Y6
case 3:P24 = 1;P23 = 0;P22 = 0;break;//100;4;Y5
case 4:P24 = 0;P23 = 1;P22 = 1;break;//011;3;Y4
case 5:P24 = 0;P23 = 1;P22 = 0;break;//010;2;Y3
case 6:P24 = 0;P23 = 0;P22 = 1;break;//001;1;Y2
case 7:P24 = 0;P23 = 0;P22 = 0;break;//000;0;Y1
}
//段选：输出对应数字的断码
P0 = gsmg[i];
//延时3ms(实参必须为整数，且不能太小)：利用"人眼视觉暂留现象"，实现"同时点亮效果"
Delay1ms(3);
//消影：清空段选，避免串影
P0 = 0x00;
}
}
}