8.1.2 多位LED数码管
1.外形与类型
图8-5是4位LED数码管，它有两排共12个引脚，其内部发光二极管有共阳极和共阴极两种连接方式，如图8-6所示，12、9、8、6引脚分别为各位数码管的公共端，11、7、4、2、1、10、5、3引脚同时接各位数码管的相应段，称为段极。
图8-54 位LED数码管
2.显示原理
多位LED数码管采用了扫描显示方式，又称动态驱动方式。为了让读者理解该显示原理，这里以在图8-5所示的4位LED数码管上显示“1278”为例来说明，假设其内部发光二极管为图8-6b所示的连接方式。
先给数码管的12引脚加一个低电平（9、8、6引脚为高电平），再给7、4引脚加高电平（11、2、1、10、5引脚为低电平），结果第1位的b、c段发光二极管点亮，第1位显示“1”，由于9、8、6引脚均为高电平，故第2、3、4位中的所有发光二极管均无法导通而不显示；然后给9引脚加一个低电平（12、8、6引脚为高电平），给11、7、2、1、5引脚加高电平（4、10引脚为低电平），第2位的a、b、d、e、g段发光二极管点亮，第2位显示“2”，同样原理，在第3位和第4位分别显示数字“7”、“8”。
多位数码管的数字虽然是一位一位地显示出来的，但人眼具有视觉暂留特性（所谓视觉暂留特性是指当人眼看见一个物体后，如果物体消失，人眼还会觉得物体仍在原位置，这种感觉约保留0.04s的时间），只要显示速度快，当数码管显示到最后一位数字“8”时，人眼会感觉前面3位数字还在显示，故看起来好像是一下子显示“1278”四位数。
3.应用
图8-7是一个4位LED数码管显示电路。ATmega8为8位AVR单片机，它除了从PC1～PC4引脚输出位扫描信号外，还分别从MOSI、SCK引脚输出时钟信号和串行数据，74HC164为串入并出芯片，它在CLK引脚输入的时钟信号控制下，将A、B引脚输入的串行数据转换成并行数据，即数据从A、B引脚一位一位输入74HC164，经转换后从Q0～Q7端同时输出8位数据，送到四位LED数码管的a～g、dp端，数码管以扫描方式显示4位数。
图8-6 4位LED数码管内部发光二极管的连接方式
图8-7 一个4位LED数码管显示电路
单片机输出的位扫描信号和串行显示数据由编写的程序来决定。
4.检测
检测多位LED数码管使用万用表的R×10k挡。从图8-6所示的多位数码管内部发光二极管的连接方式可以看出：对于共阳极多位数码管，黑表笔接某一位极、红表笔依次接其他各极时，会出现8次阻值小的情况；对于共阴极多位数码管，红表笔接某一位极、黑表笔依次接其他各极时，也会出现8次阻值小的情况。
（1）类型与某位公共端的判别
在检测多位LED数码管类型时，万用表拨至R×10k挡，测量任意两引脚之间的正、反向电阻，当出现阻值小的情况时，说明黑表笔接的为发光二极管的正极，红表笔接的为负极，然后黑表笔不动，红表笔依次接其他各引脚，若出现阻值小的次数等于8次，则黑表笔接的引脚为某位的公共端，被测多位数码管为共阳极，若出现阻值小的次数等于数码管的位数（如4位数码管为4次）时，则黑表笔接的引脚为段极，被测多位数码管为共阴极，红表笔接的引脚为某位的公共端。
（2）各段极的判别
在检测多位LED数码管各引脚对应的段时，万用表选择R×10k挡。对于共阳极数码管，黑表笔接某位的公共端，红表笔接其他引脚，若发现数码管某段有微弱的亮光，如a段有亮光，表明红表笔接的引脚与a段发光二极管负极连接；对于共阴极数码管，红表笔接某位的公共端，黑表笔接其他引脚，若发现数码管某段有微弱的亮光，则黑表笔接的引脚与该段发光二极管正极连接。
如果使用万用表R×10k挡检测无法观察到数码管的亮光，则可按图8-4b所示的方法，将万用表拨至R×10或R×1挡，给红表笔串接一个1.5V的电池，电池的正极连接红表笔，负极接被测数码管的引脚，具体的检测方法与万用表选择R×10k挡时相同。