LED显示器概述及单片机控制技术应用

LED是利用PN结把电能转换成光能的固体发光器件，根据制造材料的不同可以发出红、黄、绿、白等不同色彩的可见光来。LED的伏安特性类似普通二极管，正向压降约为2V左右，工作电流一般在10～20mA之间较为合适。

1.结构

由条形LED组成“8”字形的LED显示器，也称数码管。通过数码管中LED的亮暗组合，可以显示多种数字、字母以及其他符号。数码管有7段数码管和8段数码管之分。7段数码管由7个LED组成，而8段数码管则是在7段发光二极管的基础上再加一个圆点形LED，用于显示小数点，其外形如图7-30a所示。

图7-30 数码管结构图

8段LED显示器有共阴极和共阳极两种结构，内部结构原理如图7-30b、c所示。

共阴极LED的所有发光管的阴极并接成公共端COM，当共阴极LED的COM端接地，则某个LED的阳极加上高电平时，则该管有电流流过因而点亮发光；而共阳极LED的所有发光管的阳极并接成公共端COM。当共阳极LED的COM端接高电平，则某个发光管的阴极加上低电平时，则该管有电流流过因而点亮发光。

2.原理

（1）段码

所谓段码就是为数码管显示提供的各段状态组合，即字形代码。7段数码管的段码为7位，8段数码管的段码为8位，用一个字节即可表示。在段码字节中代码位与各段LED的对应关系如下：(www.xing528.com)

码段的数值除了与要显示的数字或字符有关外，还与LED显示器公共引脚的接法有关（共阳接法和共阴接法）。以8段数码管为例，显示十六进制的码段值见表7-12。

表7-12 十六进制数码段表

（2）LED显示器显示方法

1）静态显示。静态显示，是由单片机一次输出显示后，就能保持该显示结果，直到下次送新的显示模型为止。

这种显示占用机时少、显示可靠，但它使用元器件多，且电路比较复杂，因而成本比较高。随着大规模集成电路的发展，目前已经研制出具有多种功能的显示器件，如锁存器、译码器、驱动器、显示器四位一体的显示器件，用起来比较方便。

2）动态显示。动态显示，就是微机定时地对显示器件扫描。在这种方法中，显示器件分时工作，每次只能有一个器件显示，但由于人视觉的暂留现象，所以仍感觉所有的器件都在显示。例如，许多单片机的开发系统及仿真器上的六位显示器就采用这类显示方法。

其优点是使用硬件少、因而价格低，但占用机时长，只要微机不执行显示程序，就立刻停止显示。