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單片機(jī)驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)數(shù)碼管和共陰數(shù)碼管的比較

2023年01月26日 09:13:59      來(lái)源：云南昌暉儀表制造有限公司 >> 進(jìn)入該公司展臺(tái)      閱讀量：35

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單片機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管時(shí)有共陽(yáng)和共陰兩種接法，在本文對(duì)單片機(jī)驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)數(shù)碼管和共陰數(shù)碼管做個(gè)比較，希望可以拋轉(zhuǎn)引玉，對(duì)電子愛(ài)好者有所幫助。

共陽(yáng)數(shù)碼管的正端接正電源，負(fù)端通過(guò)一個(gè)限流電阻接P口，這時(shí)不用接上拉電阻，只要這個(gè)限流電阻取合適就可以了。共陽(yáng)數(shù)碼管亮?xí)r電流就是從電源正→共陽(yáng)數(shù)碼管→限流電阻→P口，P口為低電位；共陽(yáng)數(shù)碼管滅時(shí)沒(méi)有電流流過(guò)，P口為高電位或高阻狀態(tài)。
共陽(yáng)數(shù)碼管電路
共陰數(shù)碼管負(fù)端接地，正端直接P口，這時(shí)候要接上拉電阻，這個(gè)上拉電阻是提供數(shù)碼管發(fā)光用的。共陰數(shù)碼管亮?xí)r電流是從電源正→上拉電阻→數(shù)碼管→地。這時(shí)上拉電阻也是限流用，P口為高電位或高阻狀態(tài)；共陰數(shù)碼管暗的時(shí)候電流是從電源正→上拉電阻→P口，這時(shí)數(shù)碼管無(wú)電流流過(guò)，P口為低電位，限流電阻上流過(guò)電流全部從P口流入。
共陰數(shù)碼管電路
本文對(duì)其他情況不細(xì)分析。

單片機(jī)驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)和共陰數(shù)碼管的比較要從單片機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)能力開(kāi)始講起。單片機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)分為高電平驅(qū)動(dòng)和低電平驅(qū)動(dòng)兩種方式，所謂高電平驅(qū)動(dòng)，就是端口輸出高電平時(shí)的驅(qū)動(dòng)能力；所謂低電平驅(qū)動(dòng)，就是端口輸出低電平時(shí)的驅(qū)動(dòng)能力，當(dāng)單片機(jī)輸出高電平時(shí)，其驅(qū)動(dòng)能力實(shí)際上是*端口的上拉電阻來(lái)驅(qū)動(dòng)的，實(shí)際測(cè)試表明，51單片機(jī)的上拉電阻的阻值在330K左右，也就是說(shuō)如果*高電平驅(qū)動(dòng)，本質(zhì)上就是*330K的上拉電阻來(lái)提供電流的，當(dāng)然該電流是非常小的，小的甚至連發(fā)光二極管也難以點(diǎn)亮，如果要保證數(shù)碼管正常發(fā)光，必須要外接一個(gè)1K左右的上拉電阻，如果是一個(gè)數(shù)碼管還好，要是n個(gè)數(shù)碼管的話，就要接n個(gè)1K的上拉電阻，接電阻的本身是可以的，問(wèn)題是接了上拉電阻以后，每當(dāng)端口變?yōu)榈碗娖?的時(shí)候，那么就有n個(gè)上拉電阻被無(wú)用的導(dǎo)通，假設(shè)每個(gè)電阻的電流為5mA計(jì)算，n個(gè)電阻就是5mA×n電流，這將造成電源效率的嚴(yán)重下降，導(dǎo)致電源發(fā)熱，紋波增大，以至于造成單片機(jī)工作不穩(wěn)，因此很少有采用高電平直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的，即很少采用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼管。

低電平驅(qū)動(dòng)就不同了，端口為低電平0時(shí)，端口內(nèi)部的開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，可以驅(qū)動(dòng)高達(dá)30多毫安的驅(qū)動(dòng)電流，可以直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管等負(fù)載，當(dāng)端口為低電平0時(shí)，盡管內(nèi)部的上拉電阻也是消耗電流的，但是由于內(nèi)部的上拉電阻很大，有330K，因此消耗電流極小，基本上不會(huì)影響電源效率，不會(huì)造成無(wú)用功的大量消耗。

舉個(gè)實(shí)例：筆者使用75HC573驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管時(shí)，單片機(jī)IO輸出5V，測(cè)試中發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管怎么調(diào)亮度都很低，仔細(xì)分析才明白是自己對(duì)數(shù)碼管共陰和共陽(yáng)接法沒(méi)有明白導(dǎo)致：共陽(yáng)數(shù)碼管公共端為陽(yáng)極，接一個(gè)IO口，電流非常小；共陰數(shù)碼管公共端為陰極，接多個(gè)IO口，電流非常大。明白共陰和共陽(yáng)數(shù)碼管原理上的不同，稍作調(diào)整問(wèn)題迎刃而解。
75HC573驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管
因此51單片機(jī)是不能用高電平直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的，只能用低電平直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，即51單片機(jī)只能用共陽(yáng)數(shù)碼管，而不能直接用共陰數(shù)碼管。
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