6.1　LED数码管的内部结构及显示原理

6.1　LED数码管的内部结构及显示原理

6.1.1　LED数码管的结构

在单片机应用系统中，经常使用的数码显示器有LED数码显示器和LCD数码显示器。这两种显示器的价格便宜，配置灵活，与单片机接口方便。LED是发光二极管（Light Emiting Diode）的缩写，常用的LED显示器是由7个条形发光二极管和1个圆形发光二极管组成的LED数码管，其外形和外部引脚分别如图6-1（a）、（b）所示。

图6-1　LED数码管的外形及外部引脚图

（a）外形图；（b）外部引脚图

在LED数码管内部，将8个发光二极管的一端连接在一起称为公共端，外部引脚图中的COM引脚即为8个发光二极管的公共引脚，外部引脚图中的a～g以及dp为7个条形发光二极管和圆形发光二极管的另一端引脚，也称段控制引脚。

LED数码管分为共阳极和共阴极两种，其内部结构分别如图6-2（a）、（b）所示。

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图6-2　共阳极与共阴极数码管的内部结构图

（a）共阳极；（b）共阴极

共阳极数码管中，8个发光二极管的阳极连接在一起构成公共阳极，使用时公共阳极连接+5 V电源，阴极端输入低电平的段发光二极管就导通点亮，而输入高电平的则不点亮。

共阴极数码管中，8个发光二极管的阴极连接在一起构成公共阴极，使用时公共阴极连接地，阳极端输入高电平的段发光二极管就导通点亮，而输入低电平的则不点亮。

6.1.2　LED数码管字型编码

通过各段发光二极管亮灭的不同组合，LED数码管可以显示十六进制数据的十六个数值以及一些其他字母或符号。为了显示数字或符号，要给LED数码管提供代码，因为这些代码是为了显示字型的，因此称之为字型代码或段选码。7段条形发光二极管，再加上一个圆形发光二极管（用于显示小数点），共计8段，因此提供给LED数码管的段选码正好是一个字节，可由MCS-51单片机的一个并行I/O端口提供。例如，对于共阴极数码管，若需要显示字符“0”，则须使a、b、c、d、e、f段亮，g和dp段不亮，则单片机I/O口提供的段选码应为00111111B（0x3F）（dp段对应最高位，a段对应最低位），其他字符的段选码如表6-1所示。

表6-1　LED数码管段选码