【C51学习记录-1】共阴极，共阳极数码管的简单操作

    [caption id=”attachment_637” align=”aligncenter” width=”600”] 图1 市场上常见的数码管[/caption] 市面上的数码管很多，但是我们平时学习用到的数码管还是比较少的。主要是7段数码管和8段数码管（8段比7段多一个“.”）。 首先我们要清楚数码管有两种：共阴极数码管和共阳极数码管，并且数码管是由7或8个发光二极管构成的。二极管有正端和负端，分别为阳极和阴极。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过（称为顺向偏压），反向时阻断 （称为逆向偏压）。所以不难理解，发光二极管最普遍的功能也是允许电流单一方向通过，并且有电流通过时二极管被点亮。 因此：

共阴极数码管：所有发光二极管的负端连在一起，作为公共端。 共阳极数码管：所有发光二极管的正端连在一起，作为公共端。

[caption id=”attachment_639” align=”aligncenter” width=”753”] 图2 共阴极与共阳极数码管简单原理图[/caption] 其次我们以单个8段数码管为例，如下图：共阴极8段数码管 [caption id=”attachment_638” align=”aligncenter” width=”500”] 图3 共阴极数码管显示字段[/caption] 上图中的0,1我们可以理解为低电平和高电平。在数字逻辑电路中，低电平表示0，高电平表示1。一般规定低电平为00.25V，高电平为3.55V。电源的电动势形成了电压，继而产生了电场力，在电场力的作用下，导体的的自由电荷有规则的定向移动形成电流。显而易见我们通过操作高低电平从而控制单个二极管的亮灭。

以图中的共阴极8段数码管显示数字5为例，当我们显示数字5时，我们需要a,c,d,f,g段点亮，其他段保持熄灭状态。因为是共阴极数码管

所以我们只需要给需要点亮的这5个数码管的阳极高电平（即 1 ）即可。所以当显示5时，二进制码为1101101，换成16进制就是0x6d。 [caption id=”attachment_640” align=”aligncenter” width=”546”] 图4 进制转换图[/caption] 同理我们可以操作单个数码管显示不同的数字，以及字母（A-F）。 如果我们操作共阳极数码管显示5该如何操作呢？不难发现，共阳极数码管显示数字5也需要a,c,d,f,g这5个二极管点亮，其他二极管保持熄灭状态。因为其为共阳极数码管，从本文的图2中可以看到公共端为二极管的正端，所以只需要给这5个二极管的负端给低电平（即 0）即可。所以，当显示5时，二进制码为：10010010，换成16进制就是0x92，你可能会好奇为什么你写出来的是：0010010，转换16进制是0x12？因为你少算了一个dp位，也就是那个8段数码管的那个点。当我们使用共阴极数码管的时候，因为不需要那个点显示，所以该点都保持熄灭，所以为低电平，也就是为0。但是我们现在使用的是共阳极数码管，该点保持熄灭状态的时候应该为高电平，即1。所以我们在写二进制数的时候不要丢掉最高位的1。将0-F写入一个数组，这个数组就可以称为断码表。 在keil中操作数码管时，我们往往用断码表操作数码管显示0-F。下面为共阴极和共阳极数码管的断码表：

unsigned char code GYang[]={0xc0，0xf9，0xa4，0xb0，0x99，0x92，0x82，0xf8，0x80，0x90，0x88，0x83，0xc6，0xa1，0x86，0x8e}//共阳极数码管断码 unsigned char code Gyin[]={0x3f，0x06，0x5b，0x4f，0x66，0x6d，0x7d，0x07，0x7f，0x6f，0x77，0x7c，0x39，0x5e，0x79，0x71}//共阴极数码管断码

那么，我们如何操作多个数码管呢？ [caption id=”attachment_641” align=”aligncenter” width=”540”] 图5 6个8段数码管[/caption] 在图5中可以看到有 A-G和DP 以及从1-6共14个引脚。此处我们需要区别这些数码管时共阴极数码管还是共阳极数码管，如过上图为共阴极数码管，当我们操作其中一个数码管的时候需要给右侧1号引脚给低电平。同理操作哪个就给对应引脚低电平。如果操纵共阳极数码管，操作哪个数码管就给对应数码管引脚高电平。 那么？

为什么共阴极数码管位选时为低电平有效？反而段选时是高电平有效呢？ 1，无论共阴极数码管还是共阳极数码管都是给阴极送低电平，阳极送高电平 2，位选的“选”，选通的是数码管的公共端，即：共阴极数码管位选选通的是所有数码管的某一个的公共阴极，共阳极数码管是选通某一个数码管的公共阳极。所以，共阴极数码管位选时低电平有效，而共阳极数码管选通时高电平有效。

一般同时操作N个数码管数码管的时候，首先要进行位选，再进行段选（先选则哪一个数码管显示，再选择显示什么内容）。 当我们需要同时显示时，因为单次只能操作一个数码管，所以我们只能利用数码管的动态显示（数码管的动态扫描）：

1，位选通一个数码管 2，进行段选显示内容 3，关闭此位选通的数码管，并位选通下一个要显示的数码管

当我们重复上面3个步骤的时候，如果显示的间隔很小，就会造成“数码管一直显示”的错觉。也就达到了数码管一直显示的效果。   路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。 歪克士 2019年4月15日