一、自制数码管

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自制数码管：在数字世界中的探索与创新

自制数码管是一项引人入胜的兴趣项目，它不仅能够让我们深入了解数码管的原理和工作方式，还提供了无限的创造空间。在当前数字化的时代背景下，掌握自制数码管的技能可以为我们打开许多机会，并带来全新的体验。

什么是数码管？

数码管，全称数字显示管，是一种能够以数字形式显示字符和数字的电子元件。它由许多发射二极管组成，可以通过控制每个二极管的点亮和熄灭状态来显示不同的数字。数码管通常具有7个发射二极管，以及一个小圆点用于显示小数点。

为什么要自制数码管？

自制数码管的好处是多方面的。首先，它可以帮助我们深入理解数码管的工作原理。通过自己动手制作一个数码管，我们需要了解每个发射二极管的功率、电压和亮度控制方式。其次，**自制数码管能够培养我们的逻辑思维和创造力**。通过学习和实践，我们可以自己设计出不同形式的数码管，实现各种炫酷的显示效果。最后，自制数码管也是一种乐趣和挑战。在制作的过程中，我们会遇到各种问题和困难，但解决问题的过程也会给我们带来成就感。

制作自制数码管的步骤

1. 准备材料和工具。制作自制数码管所需材料主要包括LED、电路板、导线等，而工具包括焊接工具、电镊、锡膏等。
2. 按照设计要求，将LED焊接到电路板上。这是制作数码管的关键步骤，需要仔细进行，确保每个LED都正确连接到电路板上。
3. 涂上一层厚薄适中的锡膏，以提高焊接质量。
4. 使用焊接工具进行焊接，确保每个焊点牢固可靠。
5. 测试和优化。连接数码管到电源和驱动电路，并通过编程控制显示内容。测试显示效果，并根据需要进行优化和调整。

自制数码管的应用

自制数码管具有广泛的应用前景。**在教育领域**，它可以作为一种教学工具，帮助学生更好地理解数字技术和电子原理。在**创客运动**中，它可以作为一个创意项目，激发人们对科技的兴趣和创造力。在**艺术领域**，自制数码管可以与其他艺术形式结合，创造出独特而富有创意的艺术作品。此外，它还可以被应用在**时钟、计数器、计时器、仪表盘**等产品中。

自制数码管的未来

随着科技的不断发展，自制数码管将有更加广阔的前景。**基于人工智能和物联网**技术，自制数码管可以与其他设备和系统进行互联，实现更加智能化和个性化的功能。例如，数码管可以与温度传感器相结合，实时显示室内温度；它还可以与智能手机进行连接，实现手机的通知显示功能。自制数码管也可以与无线通信技术相结合，实现通过无线方式控制和更新显示内容。

总之，自制数码管提供了一个独特而有趣的方式来探索数字世界。通过自己动手制作和应用数码管，我们可以增加自己的技能和知识，并在创造中获得乐趣。对于对电子技术和创新感兴趣的人来说，自制数码管是一项值得尝试的活动。

二、自制数码管电压表

自制数码管电压表

在电子领域中，测量电压是一项常见且必要的任务。许多人购买电压表来完成这个任务，但是对于一些电子爱好者来说，自制一个数码管电压表是一种有趣且具有挑战性的项目。今天，我将介绍如何自制一个简单而实用的数码管电压表。

材料清单

• Arduino Nano：作为主控制器
• 4位数码管：用于显示电压数值
• 电阻：用于电压分压电路
• 连接线：用于连接各个元件
• 面包板：用于搭建电路原型

步骤一：连接电路

首先，我们需要连接电路。将Arduino Nano插入面包板上，并使用连接线将其与4位数码管和电阻连接起来。确保连接正确无误，并注意极性。

接下来，我们需要构建一个电压分压电路，以确保将电压范围限制在Arduino Nano的输入范围之内。使用电阻来实现电压分压，将一个电阻连接到电源的正极，将另一个电阻连接到接地，并将两个电阻连接到一起。然后，将该连接点与Arduino Nano的输入引脚相连。

完成电路连接后，使用电源适配器（例如9V电池）为电路供电，并确保所有元件正常工作。

步骤二：编写代码

编写代码是实现数码管电压表功能的关键步骤。我们需要编写代码来读取电压值，并将其显示在4位数码管上。

首先，我们需要在代码中定义引脚，将数码管的数字引脚与Arduino Nano的引脚相对应。然后，编写一个函数来读取电压值。通过使用Arduino的AnalogRead函数，我们可以读取连接到分压电路的引脚的电压值。接下来，将读取的电压值进行转换，并将其分为个位数、十位数和百位数等部分，以便在数码管上显示。

最后，使用Arduino的DigitWrite函数将转换后的数字依次显示在数码管上。我们可以通过在显示之间加入适当的延迟时间来调整数字的刷新速度。

步骤三：测试和调试

一切准备就绪后，我们可以开始测试和调试数码管电压表。将待测的电压连接到分压电路，并观察数码管上的显示。通过比对已知电压和数码管显示的值，我们可以验证数码管电压表的准确性。

如果数码管显示的值有偏差，我们可以通过重新检查电路连接、调整分压电阻比例或修改代码来进行调试。

结论

通过自制一个简单的数码管电压表，我们可以学习电路连接、Arduino编程和电压测量等知识。这个项目不仅提高了我们的实践能力，还增加了我们的电子DIY经验。

自制数码管电压表是一个有趣且有挑战性的项目，它不仅能满足我们对电压测量的需求，而且可以提高我们的工程能力。希望本文能够帮助到对这个项目感兴趣的读者，祝你成功完成自制数码管电压表的制作！

三、如何点亮数码管？

^[1]

LED数码管：LED Segment Displays，是一种应用非常广泛的半导体发光器件，其基本单元就是发光二极管。

一、数码管的类型

由多个字段发光二极管按照一定的图形及排列封装在一起，管之间引线已经集成在芯片内部，引出的是它们的各个笔划和公共电极。由七个发光管组成8字形，加上小数点就是8段。这些段分别由字母a，b，c，d，e，f，g，dp来表示。通过选择数码管上的发光二极管的搭配，来显示我们需要的字符。能够显示某个字符的七位数码，就称为这个字符的七段码。

　　数码管按段数分为7段数码管、8段数码管以及其它类型。八段比七段多一个发光二极管单元（多一个小数点显示），由四个直向、三个横向及右下角一点的发光二极管组成，由以上向条形发光体组合出不同的数字。

按能显示“8”的位数，有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等；

按内部构成结构分类，有反射罩式、单条七段式及单片集成式。按显示的字高分类，笔画显示器字高最小有1mm（单片集成式多位数码管字高一般在2～3mm）。其他类型笔画显示器字最高可达12.7mm（0.5英寸）甚至达到数百毫米。

按发光二极管单元连接方式，可以分为共阳极数码管和共阴极数码管。

1.共阳极数码管：是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)，外接电源VCC。共阳数码管在应用时，应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。

2.共阴极数码管：是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。

二、数码管的驱动方式

　 当数码管特定的段加上电压后，这些特定的段就会发亮，就会形成我们眼睛看到的特定字样。如：显示一个“2”字，那么应当是a亮b亮g亮e亮d亮f不亮c不亮dp不亮。

　 数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。

　　① 静态驱动显示：是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。

　　② 动态驱动显示：电路中所有数码管的8个字段的同名端连在一起，形成数据线；每个数码管的公共端增加位选通控制电路。位选通由各自独立的I/O线控制，当数据线上输出字形码时，所有数码管都会接收到相同的字形码，但是那个数码管会显示，取决于系统对位选通控制。只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的就不会亮。通过分时轮流控制，各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。

在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间约为1～2ms，由于视觉暂留现象和发光管的余辉效应，尽管各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，我们看到的就是一组稳定的显示数据。采用动态显示的效果和静态显示效果是一样的，这样做的好处是能够节省大量的I/O端口，而且功耗会大大降低。

三、数码管参数

数码管是一种电流型的器件，工作时的电流与电压情况如下

　　电流：静态时，推荐使用10-15mA；动态时，16/1动态扫描时，平均电流为4-5mA，峰值电流范围50-60mA。

　　电压：一般的单管压降，根据发光颜色的不同会有差别，红色的电压一般在1.7~2.5Ⅴ之间，绿色的电压一般在2.0~2.4Ⅴ左右，黄色的电压一般在1.9~2.4Ⅴ之间，蓝/白色的电压一般在3.0~3.8v左右。^[2]

规格： （有圆形、半圆形、D形）；

直径有：30mm、40mm、50mm、80mm、100mm、 110mm；

颜色：红，黄，蓝，绿，白，七彩；

工作电压范围：24V-220V；

功率：8-12W；

工作环境：-40度-+75度；

正常工作寿命：>80,000小时。

四、数码管应用

　　恒流驱动与非恒流驱动对数码管的影响

　　1、显示效果：

　　由于发光二极管基本上属于电流敏感器件，其正向压降的分散性很大， 并且还与温度有关，为了保证数码管具有良好的亮度均匀度，就需要使其具有恒定的工作电流，且不能受温度及其它因素的影响。另外，当温度变化时驱动芯片还要能够自动调节输出电流 的大小以实现色差平衡温度补偿。

　　2、安全性：

　　即使是短时间的电流过载也可能对发光管造成永久性的损坏，采用恒流驱动电路后可防止 由于电流故障所引起的数码管的大面积损坏。

BCD 码—七段码译码器CD4511

BCD码：Binary-Coded Decimal‎，用二进制编码的十进制代码。使用4位二进制数来表示1位十进制数中的0~9这10个数码，是一种二进制的数字编码形式。

BCD码可分为有权码和无权码两类。其中，常见的有权BCD码有8421码、2421码、5421码；无权BCD码有余3码、余3循环码、格雷码。8421BCD码是最基本和最常用的BCD码，它和四位自然二进制码相似，各位的权值为8、4、2、1，故称为有权BCD码。5421BCD码和2421BCD码同为有权码，它们从高位到低位的权值分别为5、4、2、1和2、4、2、1。余3码是由8421码加3后形成的，是一种“对9的自补码”。余3循环码是一种变权码，每一位的在不同代码中并不代表固定的数值，主要特点是相邻的两个代码之间仅有一位的状态不同。格雷码（也称循环码）是由贝尔实验室的FrankGray在1940年提出的，用于PCM方法传送信号时防止出错。格雷码是一个数列集合，它是无权码，它的两个相邻代码之间仅有一位取值不同。余3循环码是取4位格雷码中的十个代码组成的，它同样具相邻性的特点。^[3]

BCD码的运算规则：

我们知道BCD码实际上就是十进制数。而运算器对二进制数据做加减运算时，是按二进制运算规则进行处理的。所以，如果运算器对BCD码进行运算，必须对其运算结果进行修正。

修正的规则：当两个BCD码相加，如果和等于或小于 1001(即十进制数9)，不需要修正；如果和在 1010 到1111(即十六进制数 0AH～0FH)之间，则需加 6 进行修正；如果相加时，本位产生了进位，也需加 6 进行修正。

原理分析：运算器按二进制相加，所以 4 位二进制数相加时，是按“逢16进1”的原则进行运算的，而实质上是 2 个十进制数相加，应该按“逢十进一”的原则相加.16 与10相差 6，所以当和超过 9或有进位时，都要加 6 进行修正。

微机原理代码：累加器AX 高位寄存器是AH 低位寄存器是AL

已知：AL=BCD 6，BL=BCD 7 设AH=0，则

ADD AL,BL

AAA

结果为 AX=0103H,表示非压缩十进制数，CF=1，AF=1，AH=1，AL=3

使用十进制调整指令AAA，可以不用屏蔽高半字节，只要在相加后立即执行AAA指令，便能在AX中得到一个正确的非压缩十进制数。

CD4511是一种可以用来驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器芯片，具有BCD码转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能，属于CMOS集成电路，功耗低、能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。

引脚功能：

BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。

LT：3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入 DCBA 状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。

LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。 LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。

A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。

a、b、c、d、e、f、g：为译码（七段码）输出端，输出为高电平1有效。

引脚8、16分别表示的是VDD、VSS。

CD4511的内部有上拉电阻，在输入端和数码管笔段端之间接上限流电阻即可工作。

四、数码管亮暗不一？

解决了。

自问自答一波，我是实验过了，程序没有问题，用的是计时器0做的显示，没有冲突。数码管我测了一下，没有什么问题。最后换了电池解决了。所以提醒一下广大知友，这个数码管显示，用电池，电池时间长了也会有亮度衰减的。这个电路中，第二位带时钟点，自然也暗的快。

下图是换了电池的：

想要程序的可以私信我，我自己觉得程序写得挺好的（有点自恋…）^_^

五、公阴数码管和供阳数码管？

应该是共阴极数码管和共阳极数码管，也就是7段显示段的阴极连在一起或者是7段阳极连在一起。

六、数码管近义词？

数码管、荧光数码管、半导体数码管、等离子数码管和液晶数码管等。广泛用于数字化仪表、计算器、移动电话、寻呼器中。

七、数码管名称？

数码管，也称作辉光管，是一种可以显示数字和其他信息的电子设备。玻璃管中包括一个金属丝网制成的阳极和多个阴极。大部分数码管阴极的形状为数字。管中充以低压气体，通常大部分为氖加上一些汞和/或氩。给某一个阴极充电，数码管就会发出颜色光，视乎管内的气体而定，一般都是橙色或绿色。

八、5641bs数码管是共阳极数码管？

是的，5641bs数码管是共阳极数码管。1. 5641bs数码管由11个引脚组成，其中9个是用于控制数字显示的，另外一般会有两个正负极引脚，共阳极数码管则是指这两个极性引脚为正极，共阴极数码管则是指这两个极性引脚为负极，5641bs数码管正极引脚为11脚，负极引脚为10脚，因此它是共阳极数码管。2. 与之相关的数码管比如7447也支持共阳极和共阴极两种驱动方式的转换，但是对于5641bs这种型号的数码管依据datasheet的介绍指出它是一个共阳极数码管，从而可以确定它的极性属性。

九、数码管接线方法？

第一步：先将LED数码管摆在应该要安装的墙体上，然后在墙体上打孔，装上膨胀螺钉，再把卡扣放在数码管上面，用自攻螺丝固定，数码管之间的距离根据客户的要求而定。

　　第二步：将LED数码管的信号线、电源线对接起来，信号线是两芯的公母插头（小头）；电源线也是两芯的公母插（大头）；根据公进每出的通电方式，也就是公头进电（带帽），母头出电，大头为电源线（棕色正极，蓝色负极）小头为信号线（棕色正极，蓝色负极）。

十、数码管针脚定义？

数码管引脚定义每一笔划都是对应数码管一个字母表示数码管DP是小数点。