单片机入门：LED数码管

LED数码管

LED数码管：由多个发光二极管封装在一起组成的“8”字型的器件。如下图所示：

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数码管引脚定义

一位数码管

内部由八个LED组成。器件有十个引脚。

对于数码管内的8个LED有共阴和共阳两种连接方法。

共阴：将8个LED的阴极都连接到一个端口上

通常将公共端3,8接地，则LED的阴极均为低电平。然后用单片机I/O口控制LED的阳极电平，则可控制不同LED的灭和亮。

共阳：将8个LED的阳极都连接到一个端口上

通常将公共端3,8接高电平，则LED的阳极极均为低电平。然后用单片机I/O口控制LED的阴极电平，则可控制不同LED的灭和亮。同样以数字“6”为例，段码如下：

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四位一体数码管

 有12个引脚，设有4个公共端。与一位数码管一样具有共阴和共阳两种接法。具体如下：

 可以发现，对于这四组LED，相同段LED都是连接在一起(例如引脚11连接了4个A段)。这样做的好处是节省了单片机的引脚。

若想显示一位数字“1”，以共阴极为例：

 高低电平分布如上，其中引脚12、9、6这三个阴极均置为高电平，这样第1、2、4个数码管都不会亮；段码如上设置，则在数码管的第三位数码上显示一个数字1。

多个数字的显示

由电路结构可知，四位一体数码管只能显示一个数字(即便点亮多个数码管也只能显示相同的数字)。如何显示出不同的数字呢？

这里需要卡人体Bug了，即：利用人眼的视觉暂留和数码管显示的余晖原理。例如我们要想数码管显示数字“123”，则我们可以让第一个数码管先显示“1”，然后将其迅速熄灭后又快速得使第二个数码管显示“2”，同样将其迅速熄灭后又快速得使第三个数码管显示“3”，最后将其迅速熄灭，使第一个数码管再显示“1”，如此循环，看上去就像同时显示多位不同数字一样。

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数码管原理图

主要模块如下：

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 138译码器

从原理图我们可以看出数码管的8个公共端引脚接在了138译码器的Y0到Y7的8个引脚上。而译码器左边的三个输入口P22、P23、P24控制Y0到Y7这8个输出口LED的高低电平。故138译码器的含义为8个端口可由3个端口控制。

使能端：138译码器左下角三个端口，相当于一种电源开关。当G1接上高电平、G2A,G2B接上低电平时，译码器才能工作。如下图所示，G1接上VCC、G2A,G2B接地，此时138译码器已经可以工作了。

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 ABC输入端

相当于将这三个端口所输入的高低电平作为输入数据（1或0），其中C是高位，B是中位，A是低位。将三个输入值转换为十进制，对应其输出。

例如输入A为0，B为0，C为0,则输入为000，其对应的十进制值是0，即Y0有效，其他无效（因为Y上有一杠，代表低电平为有效，高电平位无效），所以Y0是0，Y1-Y7为1。

输入输出的真值表如下所示：

C	B	A	Y
0	0	0	0
0	0	1	1
0	1	0	2
0	1	1	3
1	0	0	4
1	0	1	5
1	1	0	6
1	1	1	7

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74HC245双向数据缓冲器

添加缓冲器的目的增加高电平的驱动能力。

其中DIR的高低电平决定了数据的流向。在74HC245中，如果将DIR（LE引脚）设置为高电平，则表示数据流向为从左边到右边，反之数据则从右边流向左边。其中A0对应B0，A1对应B1，以此类推；DIR的高低电平设置可通过跳线帽来实现。

具体学习可参照：

http://【51单片机入门教程-2020版 程序全程纯手打 从零开始入门】https://www.bilibili.com/video/BV1Mb411e7re?p=11&vd_source=f50e27995502cadfb280a3153eb9eae3