八段LED数码管显示器的工作方式

 LED显示器的工作方式

（1 ） LED静态显示方式

LED显示器工作于静态显示方式时， 把多个LED显示器的每一段与一个独立的并行口连接起来， 而公共端则根据数码管的种类连接到“VCC”或“GND”端。这种连接方式的每一个显示器都要占用一个单独的具有锁存功能的I/O端口， 用于笔划段字型代码， 单片机只需把要显示的字型代码发送到接口电路， 就不用再管它了， 直到要显示新的数据时， 再发送新的字型码。


 
优点： 编程简单， 显示稳定， CPU的效率较高。
缺点： 当显示位数较多时单片机中I/O口的开销很大，需要提供的I/O接口电路也较复杂。

（2） LED动态显示方式

什么是动态显示呢？ 我们首先看一个8只数码管滚动显示单个字符怎么实现吧：


 
这里每只数码管相当于下图， 他们由p2口的一个引脚控制，该脚为“1 ”时， 三极管导通， 数码管公共端接通电源， 可以显示数字； 而该脚为“0”时， 三极管截止， 公共端与电源断开，不能显示。



当8只数码管集合在一起的时候就像下图我们看到的那样， 只要我们轮流控制其中一只管显示， 就可以得到我们想要的结果了。
其过程如下： P2=1 0000000B， P0=‘0’的字型码—>P2=01 00 0000B,P0=‘1 ’的字型码—>。 。 。 —>P2=00000001 B,P0=‘7’字型码； 再回过头重新来一遍， 如此反复就可以了。


当我们把每个管显示的时间由５ ０ ０ ｍｓ 调到２ ０ ０ ｍｓ ， １ ０ ０ ｍｓ ， ５ ０ ０ ｍｓ ， １ ０ ｍｓ ， ２ ｍｓ 时， 我们会看到什么现象呢？
。 。 。
问题： 如果我们要显示一组别的数据， 可以怎么做呢？

总结：

在多位LED显示时， 由于静态显示占用的I/O口线较多，CPU的开销很大， 所以为了节省单片机的I/O口线， 简化硬件电路， 常采用动态扫描方式来作为LED数码管的接口电路。 在实际的工程应用中， 它是使用最为广泛的一种显示方式， 其接口电路是把所有显示器的8个笔划段h～a 同名端连在一起， 而每一个显示器的公共极COM 端与各自独立的I/O口连接。当CPU向字段输出口送出字形码时， 所有显示器接收到相同的字形码， 但究竟是那个显示器亮， 则取决于COM 端， 而这一端是由I/O口控制的， 所以我们就可以自行决定何时显示哪一位了。

而所谓动态扫描就是指我们采用分时的方法， 一位一位地轮流控制各个显示器的COM 端， 使各个显示器每隔一段时间点亮一次。 在轮流点亮的扫描过程中， 每位显示器的点亮时间是极为短暂的（约1 ms左右） ， 由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应， 尽管实际上各位显示器并非同时点亮， 但只要扫描的速度足够快， 给人的印象就是一组稳定的显示数据， 不会有闪烁感。

LED不同位显示的时间间隔可以通过定时中断完成。 如对8位LED显示器， 扫描显示频率为50Hz，假如显示一位保持1 ms时间， 则显示完所有8位只需8ms， 于是另外1 2ms时间内， CPU完全可以处理其它工作。

上述保持1 ms的时间应根据实际情况而定， 不能太短， 时间太短发光二极管发光太弱， 无法看清。但也不能太长， 时间越长， 占用CPU时间也越多，CPU处理其它工作的时间就越少。 动态显示方式实质是以牺牲CPU时间换取元件和能耗的减少。