數(shù)碼管，只要是電子開發(fā)設(shè)計工程師，都需要理解或使用這些組件來滿足電子產(chǎn)品的數(shù)字、特定字符、或字符標記的一部分，是實現(xiàn)機器與人的信息交互的重要方法。

所以了解透徹這個器件，對于后期開發(fā)設(shè)計設(shè)計過程有很大的幫助。

數(shù)碼管，其實是將LED發(fā)光二極管，封裝到封閉結(jié)構(gòu)當中，由導(dǎo)光窗口組成一段段的電子器件。

在正常通電情況下，想要組成字符或數(shù)字,只需要對應(yīng)的段點亮即可。

數(shù)碼管字段

如上圖所示，一位數(shù)碼管有8個LED組成，分別是A-B-C-D-E-F-G-DP,八個段,每一個段都有一個引腳控制亮滅，我們叫段選，

而公共端則可以控制一位數(shù)碼管的亮滅，我們俗稱位選，說到這里，我們這就是需要說到數(shù)碼管的極性，數(shù)碼管有兩種極性：共陰極與共陽極。

共陰極則是led的負極 連接在一起做為位選引腳，，正極作為段選引腳

共陽極則是LED的正極連接在一起做為位選引腳，負極作為段選引腳，如下圖所示

共陰極與共陽極

根據(jù)電氣特性，共陰極數(shù)碼管，公共端接地，共陽極數(shù)碼管，公共端接VCC，

在設(shè)計開發(fā)初期，選型數(shù)碼管器件時，需要哪些確定參數(shù)

第一:需要確定數(shù)碼管的極性，確定使用共陰極和共陽極還是共陽極。因為不同的極性，硬件電路設(shè)計時，會不一樣。

第二，數(shù)碼管發(fā)光顏色，與顯示位數(shù)。數(shù)碼管參數(shù)里面有一項光波長，這項參數(shù)也是發(fā)光顏色的參數(shù)，通常不同發(fā)光波長決定顏色狀態(tài)；同時不同顏色的數(shù)碼管，正向?qū)妷阂膊灰粯樱Ｒ姷募t色導(dǎo)通電壓低，約1.7V左右，藍色導(dǎo)通電壓高，大概參考3V左右.

第三 數(shù)碼管的尺寸封裝，常見數(shù)碼管尺寸規(guī)格為 0.36寸，0.56寸等其他尺寸，,這項決定了在PCB設(shè)計中的封裝和引腳。

第四 工作電流，在電流參數(shù)上,數(shù)碼管一般是插件器件，建議工作電流10mA即可.電流不要過大，否則會燒壞器件。 數(shù)碼管工作時候，最好在恒壓恒流的工作狀態(tài)，確保數(shù)碼管顯示亮度穩(wěn)定

其實正規(guī)的數(shù)碼管廠家，在采購它的產(chǎn)品的時候，會提供對應(yīng)的datasheet規(guī)格書，

關(guān)于數(shù)碼管工作參考電壓，工作電流，亮度，外形封裝尺寸，引腳定義以及光的波長都會有一個詳細描述。而工程師開發(fā)設(shè)計時，此文件是數(shù)碼管部分最重要的參考資料

接下來我們就怎么應(yīng)用這個電子器件呢？

我們以共陽極4位數(shù)碼管為例，講解下硬件應(yīng)用與軟件編程思路, 如下圖所示

共陽極應(yīng)用電路

在上圖中，因為是共陽極，位選需要接VCC，但考慮到單片機IO口驅(qū)動電流不夠，又因為共陽極，所以使用NPN三極管驅(qū)動位選，使用1K排阻是限流電阻，位選引腳，單片機只需要對應(yīng)IO輸出高電平即使能對應(yīng)位選，低電平失能對應(yīng)位選；

如果是共陰極數(shù)碼管，則是位選直接接單片機，即可，段選使用上來電阻接VCC。

按上圖中，在段選IO口，根據(jù)實際情況，也可以添加100歐的限流電阻，其保護單片機IO口的作用。

軟件編程思路

因每個品牌的數(shù)碼管組成段選的順序不一樣，不一定是按照A-B-C-D-E-F-G-DP進行排序，再加上單片機IO口的順序不一定剛好按照P0---P7，所以在單片機程序編寫時，首先需要進行編碼規(guī)則的設(shè)定。

所以作為軟件開發(fā)人員，拿到硬件工程師提供的原理圖后，你需要確定編碼規(guī)則。

假如你需要數(shù)碼管顯示0-9， A-F總共16個數(shù)，

則定義一個數(shù)組SEG[16],作為編碼表，SEG[0]~SEG[9]代表0-9數(shù)字。

SEG[10]代表”A”

SEG[11]代表”b”

依次.......

SEG[15]代表”F”

假如現(xiàn)在需要讓數(shù)碼管顯示1，則先將編碼表數(shù)據(jù)付給段選IO口, 再講位選IO對應(yīng)位輸出高電平即可。

接下來說點實際遇到的問題，比如如果你買回來的數(shù)碼管，沒有規(guī)格書，不知道引腳對應(yīng)哪個段了，怎么辦呢？

這里有一個簡單可行的方法,先用用萬用表去量，將萬用表調(diào)節(jié)到【二極管圖標】檔位

試著去短接數(shù)碼管任意其中的兩只腳輪著試，當其中兩個腳的接通時，數(shù)碼管有某一段被點亮，則其中一個引腳是位選，另一個腳是段選，這種方式，先找到公共端引腳，再在分別確定A-B-C-D-E-F-G-DP,八個段,這個方法真實有效，不過在較大尺寸封裝的數(shù)碼管，因工作電流需求較大，而萬用表提供電流不夠，用這種方法，是行不通，可以使用數(shù)字可調(diào)電源，調(diào)節(jié)到3.3v, 在正極串聯(lián)一個插件電阻，按照上面萬用表的方法進行連接兩個不同引腳，進行確認引腳之間的電氣關(guān)系.注意此種方法有燒數(shù)碼管的風險,

筆者作為一個設(shè)計開發(fā)人員，也經(jīng)常需要維修電路板，之前有在維修到過數(shù)碼管損壞問題，但因為過孔太小，很容易將過孔焊盤拆脫落，導(dǎo)致PCBA報廢

, 所以在進行維修數(shù)碼管時候，建議使用熱風槍，對損壞的數(shù)碼管腳焊盤的一邊加熱，當溫度達到一定程度，用鑷子輕輕撬起損壞的數(shù)碼管即可

當取出損壞數(shù)碼管后，此時PCBA溫度會較高，建議此時不要移動PCBA，尤其是有貼片元件的PCBA，等到冷卻下來后，再進行換新，并檢查其他器件是否有脫落

第二點，在設(shè)計數(shù)碼管的PCB封裝時，焊盤要盡量大一點，方便拆卸

注意，長時間放置的數(shù)碼管，因為空氣中的氧與水分，引腳很容易氧化，這個時候焊接，很容易虛焊假焊，為了保證品質(zhì)，請務(wù)必保證倉庫物料做到防潮防水，先進先出先用原則，減少不良問題的發(fā)生

筆者作為一個從業(yè)多年的開發(fā)工程師，盡自己能力，詳細從數(shù)碼管的原理，參數(shù)，到硬件應(yīng)用，軟件開發(fā)編碼，再到維修進行了連貫的講解,希望能夠?qū)τ行枰呐笥哑鸬揭欢ǖ膸椭?/p>

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