岁末一帖，给小数码管做个大手术，并了解数码管基本结构原理

jf201006 · 发表于 2024-1-23 15:15:33

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本帖由一个小数码管引发而来，主要有两块内容：
一、一个小0.25寸的手术过程
二、数码管的基本知识

一、对一个两位半的小数码管做个大手术

起因是几年前的一个充电宝主板上的数码管坏了，一时买不到相同的，就拆开看看能不能“修”一下。
001 坏.jpg

拆下来，型号已看不清。

拆开

根据发光管的大致排列情况，可以推断出是个共阴极数码管。

跑一下线路，蓝色为负极，黄色为低层线路。第12、3、5脚分别为第1、2、3个“字”的公共负极端。

确定了发光管的位置和极性后，就可以用贴片LED替换了，先给要焊接的位置上。

选用0402的白色贴片LED，焊了几个进行测试一下，能点。
006 先测试.jpg

再装几个，测试一下，可以看到“字”的模样。
007 先测试.jpg

全部焊接完毕，理想很丰满，现实很骨感。0402太小了，没有显微镜，就成了东倒西歪的样子了。
008 焊完.jpg

每段测。

外壳表面原来的的洞洞稍微扩大点，以适应LED的不准确位。
012 外壳.jpg

每段都能点。

原来是红色的数码管，现在变成白色的。
014 红变白.jpg

有的段因焊接长，或装歪了，所以整体亮度不均匀。
015 放大看.jpg

手术是比较成功。线路跑的也是正确的。
016 LED.jpg

二、数码管的工作原理

（一）数码管基本知识

最早的数码管是7段的，现在常见的数码管都是在7段的基础上多了一个“点”，变成8段了。
001 数码管的8段.jpg

用其显示十六进制数字没有问题。
002 数码管的16进制显示.jpg

也可以显示一些英文字母。
003 数码管的26个字母.jpg

在使用中关心的是数码管的接口，目前常用的有两种：双排针（管）脚和单排针（管）脚的接口。
004 双排针数码管实物.jpg

（二）数码管的结构及工作原理

1、双排针接口
A)一位数码管的内部结构示意图
02 1位数码管内部结构示意.jpg

原理图

其公共端接在所有二极管（段）的阴极上，称为共阴极数码管；若公共端接在所有二极管（段）的阳极上，称为共阳极数码管。

B)三位封装的数码管从型号上可以看出其大小及共阳还是共阴。实物图，0.39寸共阳管。
04 3位数码管实物共阳.jpg

下面是三位0.28寸的共阴数码管的符号和原理。
05 3位数码管.jpg

C)两位半（显示188）的数码管实物图。
06 2位半数码管实物.jpg

0.24寸的符号及原理。
07 2位半数码管.jpg

双排针接口的数码管，主要是确定其共阴还是共阳，及（管脚）针脚对应的段位。基驱动也有两种：静态和动态。静态就是给管脚上施加上电压使其显示一个完整的符号后，直到改变要显示的符号才改变管脚上的电压。特点是显示不闪烁，驱动使用的接口管脚多。动态就是点亮一段（或一位）后，利用余辉和视觉暂留的时间点亮其它段（或位），从而完成显示一个完整的符号。特点是显示有闪烁，驱动使用的接管脚（较静态的）少。

2、单排针接口
A)一位数码管的内部结构示意图
02 单排 1位结构.jpg

封装示意。

B)三位封装的数码管实物图。
04 单排 3位.jpg

原理。

C)两位半（显示188）的数码管实物图。
06 单排188实物.jpg

封装及原理。

（三）数码管的参数

1、字高指的是“8”字的高度，通常用英寸来表示。我们常说的就是这个参数，范围一般为0.25-20英寸。
01 字高关系.jpg

2、长宽高数码管封装的外形，长：数码管正放时，水平方向的长度；宽：数码管正放时，垂直方向上的长度；高：数码管的厚度。

3、显示位数数码管通常可显示0到9十个数字，但也有些数码管可以显示字母、符号以及一些自定义图案。其中，常见的显示位数有1位数码管、2位数码管、3位数码管、4位数码管、6位数码管等。

4、工作电压电流数码管的工作电压一般在1.8-3.3V之间，而工作电流则在1-20mA之间。需要选择合适的电源来保证数码管的正常工作。
02 极限参数.jpg