單片機(jī)驅(qū)動數(shù)碼管時有共陽和共陰兩種接法,昌暉儀表在本文對單片機(jī)驅(qū)動共陽數(shù)碼管和共陰數(shù)碼管做個比較,希望可以拋轉(zhuǎn)引玉,對電子愛好者有所幫助。
共陽數(shù)碼管的正端接正電源,負(fù)端通過一個限流電阻接P口,這時不用接上拉電阻,只要這個限流電阻取合適就可以了。共陽數(shù)碼管亮?xí)r電流就是從電源正→共陽數(shù)碼管→限流電阻→P口,P口為低電位;共陽數(shù)碼管滅時沒有電流流過,P口為高電位或高阻狀態(tài)。
共陰數(shù)碼管負(fù)端接地,正端直接P口,這時候要接上拉電阻,這個上拉電阻是提供數(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)碼管暗的時候電流是從電源正→上拉電阻→P口,這時數(shù)碼管無電流流過,P口為低電位,限流電阻上流過電流全部從P口流入。
本文對其他情況不細(xì)分析。
單片機(jī)驅(qū)動共陽和共陰數(shù)碼管的比較要從單片機(jī)的輸出驅(qū)動能力開始講起。單片機(jī)輸出驅(qū)動分為高電平驅(qū)動和低電平驅(qū)動兩種方式,所謂高電平驅(qū)動,就是端口輸出高電平時的驅(qū)動能力;所謂低電平驅(qū)動,就是端口輸出低電平時的驅(qū)動能力,當(dāng)單片機(jī)輸出高電平時,其驅(qū)動能力實(shí)際上是*端口的上拉電阻來驅(qū)動的,實(shí)際測試表明,51單片機(jī)的上拉電阻的阻值在330K左右,也就是說如果*高電平驅(qū)動,本質(zhì)上就是*330K的上拉電阻來提供電流的,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1K左右的上拉電阻,如果是一個數(shù)碼管還好,要是n個數(shù)碼管的話,就要接n個1K的上拉電阻,接電阻的本身是可以的,問題是接了上拉電阻以后,每當(dāng)端口變?yōu)榈碗娖?的時候,那么就有n個上拉電阻被無用的導(dǎo)通,假設(shè)每個電阻的電流為5mA計算,n個電阻就是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)動數(shù)碼管的,即很少采用單片機(jī)驅(qū)動共陰數(shù)碼管。
低電平驅(qū)動就不同了,端口為低電平0時,端口內(nèi)部的開關(guān)管導(dǎo)通,可以驅(qū)動高達(dá)30多毫安的驅(qū)動電流,可以直接驅(qū)動數(shù)碼管等負(fù)載,當(dāng)端口為低電平0時,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,基本上不會影響電源效率,不會造成無用功的大量消耗。
舉個實(shí)例:筆者首次使用75HC573驅(qū)動數(shù)碼管時,單片機(jī)IO輸出5V,測試中發(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數(shù)碼管共陰和共陽接法沒有完全明白導(dǎo)致:共陽數(shù)碼管公共端為陽極,接一個IO口,電流非常??;共陰數(shù)碼管公共端為陰極,接多個IO口,電流非常大。明白共陰和共陽數(shù)碼管原理上的不同,稍作調(diào)整問題迎刃而解。
因此51單片機(jī)是不能用高電平直接驅(qū)動數(shù)碼管的,只能用低電平直接驅(qū)動數(shù)碼管,即51單片機(jī)只能用共陽數(shù)碼管,而不能直接用共陰數(shù)碼管。
共有訪客發(fā)表了評論
網(wǎng)友評論