单片机是在一块芯片上集成了一台微型计算机所需的CPU、存储器、输入/输出部件和时钟电路等。因此它具有体积小，使用灵活，成本低、易于产品化、抗干扰能力强，可在各种恶劣的环境下可靠地工作等特点。所以说单片机是近年来计算机领域内崛起的一颗新苗，特别是它强大的面向控制的能力，使它在工业控制、智能仪表、外设控制、家用电器、机器人、军事装置等方面得到了广泛的应用。单片机主要的应用于以下几个方面。
 （1）控制系统中的应用
 控制系统特别是工业控制系统的工作环境恶劣，各种干扰也强，而且往往要求实时控制，故要求控制系统工作稳定、可靠、抗一无干扰能力强。单片机是最适宜用于控制领域。例如恒温控制、电镀生产线自动控制等。
 （2）智能仪表中的应用
    用单片机制作的测量、控制仪表，能使仪表向数字化、智能化、多功能化、柔性化发展，并使监测、处理、控制等功能一体化，使仪表重量大大减轻，便于携带和使用，同时成本低、提高了性能价格比。如数字式RLC测量仪、智能转速表、计时器等。
 （3）智能产品的应用
 单片机与传统的机械产品结合，使传统机械产品结构简化、控制智能化，构成新型的机、电、仪一体化产品。如数控车库、电脑空调机、各种家用电器和通信设备等。
 （4）在智能计算机外设中应用
 在计算机应用系统中，除通用外部设备（键盘、显示器、打印机）外，还有许多用于外部通信、数据采集、多路分配管理、驱动控制等接口。如果这些外部设备和接口全部由主机管理，势必造成主机负担过重、运行速度降低，并且不能提高对各种接口的管理水平。如果采用单片机专门对接口进行控制和管理，则主机和单片机就能并行工作，这不仅大大提高系统的运算速度，而且单片机还可以对接口信息进行预处理、以减少主机和接口间的通信密度、提高了接口控制管理的水平。如绘图仪控制器、磁带机、打印机控制器等等。
 在工业控制系统中，人们往往应用基于单片机的数码管显示技术，知道系统当前的运行状况及某些重要的参数等等，从而获得过程控制的必须的资料信息。这样就达到自动化控制必要条件。因此数码管显示技术在工业控制中是一种非常重要的技术。

第二章 LED数码管概论

 
 七段数码管在工业控制中有着很广泛的应用,例如用来显示温度、数量、重量、日期、时间，还可以用来显示比赛的比分等，具有显示醒目、直观的优点。由于要显示的数字为BCD码，而七段数码管的显示模型为七段代码，所以在显示之前必须把BCD码换成七段代码。
 
2.1数码管在目前市面上存在以下品种

 LED数码管，从0.25英寸到20英寸，一位数码管，二位数码管，三位数码管，四位数码管，五位数码管，六位数码管，时钟点，二位半/三位半，米字管，笔段组合式数码管，时钟板。红色数码管，绿色数码管，蓝色数码管，白色数码管，黄色数码管，等多种规格的七段数码管,七段LED数码管显示。以下是米字管、一位数码管、四位数码管、三位数码管。(这些如图2－1是深圳市佳美光电电子有限公司的LED数码管产品)
  
 

2.2 七段数码管组成和类型

   七段数码管（又名LED数码管）是由七段发光线组成，每条线段可以是一个（或几个）发光二极管。结构如上图右边的字型结构：发光二极管LED显示模块通常用来显示数字和状态。发光二极管根据制造材料的不同，可发出红、黄、兰、紫等各种单色光，发光二极管可以有多种形式，而应用最多的是七段发光二极管显示模块（即七段数码管）。
 七段数码管（或称LED数码管）的基本单元是PN结，目前较多采用磷砷化镓做成的PN结，当外加正向电压时，就能发出清晰的光线。单个PN结可以封装成发光二极管，多个PN结可以按分段式封装成七段发光二极管数码管，其管脚排列如上图所示。发光二极管的工作电压为1.5V-3V,工作电流为几毫安到十几毫安，寿命很长。七段数码管将十进制数码分成七个字段，每段为一个发光二极管，其字型结构如上图所示。选择不同字段发光，可显示出不同的字形。例如，当a,b,c,d,e,f,g七个字段全亮时，显示出8；；b,c段亮时，显示出BCD码为1。
 七段数码管有共阳和共阴之分。由于七个发光二极管有共阴极和共阳极两种接法（即发光二极管的阳极接在一起的称为共阳数码管，反之发光二极管的阴极接在一起的称为共阴数码管。，如图下图所示

前者，某一字段接高电平时发光；后者，接低电平时发光。使用时每个管接限流
电阻。以下是LED数码管可以显示的各种数字和字母与十六进制的七段代码的关系。

显示字符 共阳极段选码 共阴极段选码 显示字符 共阳极段选码 共阴极段选码
  （A） 77H 88H (b) 7cH 83H
  （C） 39H C6H ( c) 58H A7H
  （d） 5EH A1H (E) 79H 86H
 (F) 71H 8EH (H) 76H 89H
 (h) 74H 8BH (I) 06H F9H
 (J) 1EH E1H (L) 38H c7H
 (n) 54H ABH (O) 3FH c0H
 (o) 5CH A3H (P) 73H 8CH
 (r) 50H AFH (U) 3EH C1H
 (U) 1CH E2H (y) 66H 99H
 (0) 3FH C0H (1) 06H F9H
 (2) 5BH A4H (3) 4FH B0H
 (4) 66H 99H (5) 6DH 92H
 (6) 7DH 82H (7) 07H F8H
 (8) 7FH 80H (9) 6FH 90H
 (-) 40H BFH (?) 53H ACH
 灭
 . 00H
80H FFH
7FH （8.） FFH 00H
 2.3 七段数码管的命名
 关于七段数码管的命名各生产厂商命名规则各有不同。也就是说各厂商的命名规则各有不同。以下是常州华生电器厂的命名规则：
 HS- S  1.0”  R  A  1  T
HS-：代表商标
S：　代表品名（数码管）、
0”：代表数码管外型尺寸、
R：代表发光颜色
 R红色
 G绿色
 D双色
A：代表数码极性的共阳极、
 C为共阴极、
1：代表数码位数、
T：代表发光体封装的有色透明
 D为有色扩散
 T为有色透明
 C为无色透明
 
以下是深圳市佳美光电电子有限公司数码管的命名的规则：
JM－S　056　1　2　A　EG
JM：表示深圳市佳美光电电子有限公司
S：表示数码管
056：表示8字高度
056　表示8字高度为0.56英寸
表示8字高度为1.5英寸
1：表示8字位数
表示单位
表示双位
表示三位
表示四位
2：模具号
A：极性
 A、C、E…….共阴
 B、D、F…….共阳
EG：表示颜色代码
 R　红色
 H　高亮红
 S　超高亮红
 G　黄绿
 PG　纯绿
 E　　橙红
 Y　　黄色
 B　　蓝色
 EG　橙红双色
 HG　高亮红双色

第三章　LED数码管在生活当中的应用
 

3.1  LED数码管应用在电能表

数码管显示三相预付费电能表
产品图片
      
 图3-1
 
 功能特性： ★ 高精度，高可靠性； ★ 三相交流有功电能计量； ★ LED数码管显示，按键自动轮显； ★ 三相电源供电，一相或两相断电，计量准确性不受影响； ★ 计度器计量有功总电量，双重保护避免数据丢失； ★ IC卡预付费用电控制； ★ 设有告警、断电和脉冲指示灯； ★ 一表一卡，可选装一表多卡； ★ 负荷控制； ★ 无需电池，断电数据保护10年以上
 
 3.2  LED数码管在电子计数器上的应用
 
产品简介：DJP-600系列型电子计数器，它采用十进制六位数，LED数码管显示，可手动或电动清零，计数器内配装5#密闭镉铁镍电池和恒流自动充电器，有数据保持功能，产品已获国家专利产品专利号：90209172·7· 注意：DJP-600A不附电池（用户自配）基本技术数据：1、计数位数：0-9999992、最高计数速度：1KC/S（秒/次）3、计数精度：相对误差≤0.005%4、失电数据保持时间：10000小时5、输入脉冲允许幅值：≥3V～24V6、输入脉冲宽度：≥80μs（微秒）7、工作电流：≤80mA 8、使用环境温度：-20℃--50℃ 相对温度：≤85% 9、工作电压：DC5V～24V、AC24V～220V 8、使用环境温度：-20℃--50℃ 相对温度：≤85% 9、工作电压：DC5V～24V、AC24V～220V
 

图3-2

3.3　LED数码管在程控式磁阻健身车上的应用

产品简介
JS-2203 程控式磁阻健身车（图示如下）1、全封闭外壳设计，采用国际流行款式，整机外形美观大方；2、阻力源为电磁阻力，程控调节，运动更舒适；3、机架高强度设计，完全满足家用需求；4、多楔带传动，运动平稳无噪音；5、鞍座位置前后上下均可调节，适合于不同锻炼者6、移动式脚轮，便于移动。7、LED数码管可显示速度、里程、时间、卡路里、心率8、在仪表背部设有PC通讯接口，可与一般计算机连接，但须有相应的软件支持。

图3-3

3.4  RDY-68无线数据传输系统　
　
1、中心站：(1) 容量：可容纳255个子站。(2) 呼叫方式：定时巡呼，随时选呼。(3) 通讯方式：中心站主动呼叫，子站应答，校验，出错重呼。(4) 功能：显示各子站传输的数据。显示各物理量的变化曲线。查询历史数据。报表打印。流程图显示。(5) 具有自诊断，自恢复，自启动功能，无人值守。2、子站：(1) 输入量：8路（4－20MA）。(2) 显示：6位LED数码管循环显示。(3) 断电保护：断电后数据保护5年以上。(4) 精度：0.5%。(5) 具有自诊断，自恢复，自启动功能。(6) 无键盘操作，参数固化在芯片中。(7) 防误清零功能。 3、传输距离：小于10公里（5W）　小于50公里（25W）4、传输频率：400－420 MC FM

LED数码管的显示技术

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