LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)與工作原理
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更新時(shí)間：2026-01-03 信息編號(hào)：823dhm95p1370c

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李濤

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LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)與工作原理

產(chǎn)品別名	數(shù)顯屏,數(shù)碼管模組,7段數(shù)碼管,雙位數(shù)碼管	面向地區(qū)	廣東東莞	安裝方式	其它
燈光顏色	其它	額定電壓	其它	灰度	其它
加工定制	是	亮度	其它	使用環(huán)境	其它
輸入電壓	其它	顯示方式	其它	顯示顏色	雙色

在我們?nèi)粘Ｉ钪?，LED數(shù)碼管無(wú)處不在：電子秤上的重量顯示、空調(diào)面板的溫度提示、地鐵列車的到站……這些清晰的紅綠數(shù)字，背后都離不開(kāi)一項(xiàng)經(jīng)典技術(shù)——LED數(shù)碼管。今天，讓我們一起揭開(kāi)這項(xiàng)技術(shù)的神秘面紗。東莞市洲創(chuàng)實(shí)業(yè)有限公司作為擁有15年經(jīng)驗(yàn)的LED光電元器件綜合服務(wù)商，提供包括插件式和貼片式在內(nèi)的全系列LED數(shù)碼管產(chǎn)品，支持多種尺寸定制和發(fā)光顏色、字符選擇。

什么是LED數(shù)碼管？

LED數(shù)碼管，全稱“半導(dǎo)體數(shù)碼管”，是一種以發(fā)光二極管（LED）為基礎(chǔ)制成的電子顯示器件。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，數(shù)碼管是將多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，通過(guò)控制不同筆畫(huà)的亮滅來(lái)顯示數(shù)字和部分字母。

這種器件按照結(jié)構(gòu)可分為反射罩式、條形七段式和單片集成式等多種類型。其中，七段數(shù)碼管是基本的形態(tài)，由七個(gè)條狀發(fā)光二極管排列而成；而八段數(shù)碼管則在七段基礎(chǔ)上增加了一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示位。

LED數(shù)碼管的核心結(jié)構(gòu)和工作原理

兩種連接方式：共陽(yáng)與共陰

LED數(shù)碼管根據(jù)內(nèi)部連接方式的不同，可分為兩大類：

共陽(yáng)極數(shù)碼管：將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極（正極）連接在一起作為公共端。工作時(shí)，公共端接高電平（通常為+5V），當(dāng)某段的陰極接收到低電平時(shí)，該段即被點(diǎn)亮。

共陰極數(shù)碼管：將所有發(fā)光二極管的陰極（負(fù)極）連接在一起作為公共端。工作時(shí)，公共端接地（GND），當(dāng)某段的陽(yáng)極接收到高電平時(shí)，該段才會(huì)發(fā)光。

理解這一區(qū)別對(duì)實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要，因?yàn)楣碴?yáng)和共陰數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式是相反的，在電路設(shè)計(jì)和編程中需要區(qū)別對(duì)待。

字符顯示原理

LED數(shù)碼管顯示字符的原理類似于用火柴棒拼寫(xiě)數(shù)字。每個(gè)數(shù)字或字母由不同的筆畫(huà)組合而成。

例如，要顯示數(shù)字“2”，需要點(diǎn)亮a、b、g、e、d段；而顯示數(shù)字“5”則需要點(diǎn)亮b、c、f、g段。這種控制是通過(guò)譯碼電路將二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的段碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

@驅(qū)動(dòng)方式：靜態(tài)顯示與動(dòng)態(tài)顯示

靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)

靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每個(gè)段碼都由一個(gè)立的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。這種方式下，一旦段碼被設(shè)置，顯示內(nèi)容就會(huì)保持不變，直到下一次更新。

優(yōu)點(diǎn)：編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，無(wú)閃爍。

缺點(diǎn)：占用I/O端口多。例如，驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示就需要5×8=40個(gè)I/O端口，對(duì)大多數(shù)單片機(jī)來(lái)說(shuō)資源消耗過(guò)大。

動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)

動(dòng)態(tài)顯示（又稱掃描顯示）是多位數(shù)碼管顯示時(shí)的常用方法。它將所有數(shù)碼管的同名段碼線并聯(lián)在一起，通過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的公共端，實(shí)現(xiàn)多位顯示。

工作過(guò)程：在極短的時(shí)間內(nèi)（通常為1-2ms）依次快速點(diǎn)亮每個(gè)數(shù)碼管，利用人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)和發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，形成所有位數(shù)同時(shí)點(diǎn)亮的視覺(jué)效果。

優(yōu)點(diǎn)：大大減少I(mǎi)/O端口占用，降低功耗。

缺點(diǎn)：編程相對(duì)復(fù)雜，亮度略低于靜態(tài)顯示。

實(shí)際應(yīng)用中，動(dòng)態(tài)顯示需要配合鎖存器（如74HC573）使用，以確保顯示信號(hào)穩(wěn)定不閃爍。

LED數(shù)碼管的實(shí)際應(yīng)用

LED數(shù)碼管因其價(jià)格便宜、使用簡(jiǎn)單、可靠性高的特點(diǎn)，在眾多領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用：

家用電器：空調(diào)、熱水器、冰箱等設(shè)備的溫度和時(shí)間顯示

工業(yè)儀表：各種測(cè)量?jī)x表的數(shù)值顯示

公共信息顯示：車站、機(jī)場(chǎng)的時(shí)間提示和班次信息

計(jì)時(shí)系統(tǒng)：各種時(shí)鐘、設(shè)備

洲創(chuàng)實(shí)業(yè)的LED數(shù)碼管產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于電子電器、智能家居、汽車電子等多個(gè)領(lǐng)域，為保時(shí)捷、比亞迪、小米等企業(yè)提供顯示解決方案。

LED數(shù)碼管作為一項(xiàng)經(jīng)典的顯示技術(shù)，其背后蘊(yùn)含著精妙的電子學(xué)原理。從共陽(yáng)/共陰的結(jié)構(gòu)差異，到靜態(tài)/動(dòng)態(tài)的驅(qū)動(dòng)方式，每一個(gè)細(xì)節(jié)都體現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)的智慧。

洲創(chuàng)實(shí)業(yè)秉持“價(jià)值>價(jià)格”的理念，通過(guò)全自動(dòng)生產(chǎn)線和精密檢測(cè)設(shè)備保障產(chǎn)品品質(zhì)，15年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)積累的FAE團(tuán)隊(duì)為客戶提供從選型到技術(shù)支持的全程服務(wù)。

下一次，當(dāng)你看到電子設(shè)備上跳動(dòng)的紅色數(shù)字時(shí)，或許會(huì)對(duì)這個(gè)小小的“8”字顯示有更深的理解——它不僅是科技產(chǎn)品的組成部分，更是人類智慧點(diǎn)亮數(shù)字世界的一扇窗。

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