查理复用（Charlieplexing）数码管

kpj001

视频先登：https://www.bilibili.com/video/BV1s8sDzwEWg/
实物介绍（非广告）：https://item.taobao.com/item.htm?id=800826018081

数码管通常分为共阳共阴，共同特点引脚比较多，一般我都不用的。
最近流行“查理复用（Charlieplexing）数码管”，就是单排引脚这种。（原理自行百度之）
到手发现居然没有现成驱动，于是试着从 01 10 这样的组合开始测试，几个回合就找出来段码。
这样需要显示0-199 整数的场合，直插面包板style，就多了一种及其便宜的选择（1毛钱一颗）。

代码为 arduino uno nano D6-D2 直插【看视频】，作为点亮测试还是可以的，实际使用可以考虑用中断代替延时。
当然这款数码管搭配arduino略显浪费，STC DIP 封装的才是良配，代码略微修改即可。

1. const int seg188_pins[] = {6, 5, 4, 3, 2};
   
2. int segDuration = 1;      // 每个段点亮时间，实测1ms合适
   
3. bool digits[10][7] = {    // 7段数码管显示数字所需点亮之段码，格式: {a, b, c, d, e, f, g}
   
4.   {1, 1, 1, 1, 1, 1, 0},  // 0
   
5.   ...
   
6.   {1, 1, 1, 1, 0, 1, 1}   // 9
   
7. };
   
8. 
   
9. int currentNumber = 0;
   
10. unsigned long lastChangeTime = 0;
    
11. int displayCounter = 0;
    
12. 
    
13. void setup() {
    
14.   Serial.begin(115200);
    
15. }
    
16. 
    
17. void loop() {  
    
18.   showNumber(currentNumber);
    
19.   
    
20.   // 每隔一段时间改变显示的数字（测试用）
    
21.   if (millis() - lastChangeTime > 100) {
    
22.     lastChangeTime = millis();
    
23.     currentNumber = (currentNumber + 1) % 200; // 循环显示0-199
    
24.     Serial.println("Displaying: " + String(currentNumber));
    
25.   }
    
26. }
    
27. 
    
28. void showNumber(int a) {            // 数字范围 0-199
    
29.   int tens = (a % 100) / 10;
    
30.   int ones = a % 10;
    
31.   showDigit(3, ones);                 // 个位
    
32.   if(a>9)showDigit(2, tens);        // 十位  
    
33.   if(a>99)showDigit(1, 1);          // 百位
    
34. }
    
35. 
    
36. void showDigit(int digitPos, int number) {
    
37.   bool* segments = digits[number];  
    
38.   // 个位
    
39.   if (digitPos == 3) {
    
40.     if (segments[0]) lightSegment(0, 1); // a3
    
41.     ...
    
42.     if (segments[6]) lightSegment(4, 0); // g3
    
43.   }
    
44.   // 十位
    
45.   else if (digitPos == 2) {
    
46.     if (segments[0]) lightSegment(1, 2); // a2
    
47.     ...
    
48.     if (segments[6]) lightSegment(4, 3); // g2
    
49.   }
    
50.   // 百位，比较特殊，只有显示1 和不显示两种状态
    
51.   else if (digitPos == 1) {
    
52.     lightSegment(2, 3); // b1 (对应a1)
    
53.     lightSegment(1, 3); // c1 (对应b1)
    
54.   }
    
55. }
    
56. 
    
57. void lightSegment(int anodePin, int cathodePin) {   
    
58.   pinMode(seg188_pins[anodePin], OUTPUT);digitalWrite(seg188_pins[anodePin], HIGH);  
    
59.   pinMode(seg188_pins[cathodePin], OUTPUT);digitalWrite(seg188_pins[cathodePin], LOW);
    
60.   delayMicroseconds(segDuration);

复制代码

上面的代码让AI移植为STC。
不过这次过程很折腾，一开始全是乱码，各种整改都不行，没道理啊，也没用到什么核心技术，引脚高高低低而已。
于是亲自看一下代码，原来AI把高阻模式写错了。。。
所以呢，用AI是可以省点力气，不过还是需要自己会的。

arduino nano


STC8G1K08-16pin

wjqok

谢谢分享好东西

段智刚

也有几个这样的没用起来

ccbw

谢谢分享

wlhcq

常用的188数码管

dcc20250209

电压表用的就是这样的数码管。

sadfun

谢谢分享~进来学习一下

maidoo

我之前写的程序已经用上了这种算法( 【AKClock】利旧两个零件，组装一个NTP对时电子钟 )，但是不知道他名字叫查理。多谢楼主布道！
这个名字的由来是怎样的呢？好奇。Bing一下：

“查理复用算法 （Charlieplexing ），具备控制多个LED的能力，即可以用较少数量的微控制器输出端来控制较多数量的 LED（微控制器输出端少于LED数量）。 在1995年， Maxim 公司的 Charles Allen 首次提出这一想法，并命名为 Charlieplexing 。 查理复用算法使用微控制器的所有三种逻辑状态以及LED的单向导电性来控制矩阵。”

mmxx2015

这种数码管点亮不难，难的是如果芯片I/O没有恒流或限流功能，同一时间点亮不同点数时的亮度控制方法。

kpj001

mmxx2015 发表于 2025-10-28 20:07
这种数码管点亮不难，难的是如果芯片I/O没有恒流或限流功能，同一时间点亮不同点数时的亮度控制方法。 ...

没什么难的，这个188共计2+7+7=16段，每个显示循环强制补足16个段时间即可 ，还可以在这16个段的时间外额外增加些时间用于调亮度。

showNumber 函数改为下面这样，就能很好地实现 亮度均衡和亮度控制（已实测）：

void showNumber(int a) {
    int tens = (a % 100) / 10;
    int ones = a % 10;
    showDigit(3, ones);                                                         // 个位是肯定要显示的
    if(a > 9) showDigit(2, tens);else delay_ms(segDuration*7); //不显示十位也补足时间
    if(a > 99) showDigit(1, 1);else delay_ms(segDuration*2);   //不显示百位也补足时间
    delay_ms(segDuration*30); // 调整亮度
}


因为补了延时，lightSegment 里面的语句需要调整下顺序

mmxx2015

kpj001 发表于 2025-10-28 21:03
没什么难的，这个188共计2+7+7=16段，每个显示循环强制补足16个段时间即可 ，还可以在这16个段的时间外额 ...

是不是每次只点亮一个点？如果是这样，因为点数较少，问题不大，刷新率=1000mS / (1mS * 16) = 62.5 Hz，如果点数多一些，这样做就容易觉察闪烁了。

kpj001

mmxx2015 发表于 2025-10-28 22:42
是不是每次只点亮一个点？如果是这样，因为点数较少，问题不大，刷新率=1000mS / (1mS * 16) = 62.5 Hz， ...

上面代码只是测试点亮。实际上每段亮的时间是可以大幅度减少的，比如到1us。