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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

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发表于 2024-1-23 15:15:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

爱科技、爱创意、爱折腾、爱极致,我们都是技术控

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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。
001.jpg

拆开
002.jpg

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。
003.jpg

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。
004.jpg

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。
005.jpg

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。
009 完工测试.jpg
010 完工测试.jpg
011 完工测试.jpg

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。
013 每段都能亮.jpg

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
005 单排针.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
03 1位数码管符号及原理.jpg

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。
03 单排 1位封装.jpg

B)三位封装的数码管实物图。
04 单排 3位.jpg

原理。
05 单排 3位 原理2.jpg

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。
07 单排188封装.jpg

(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

5、颜色光强
03 光电参数.jpg

以上为常见的数码管介绍,现在有更多的“数码管”,16段、32段。还有如“米”字、条状等等,基工作原理基本相同。
004 4段.jpg
005.jpg
006.jpg


(四)关于数码管的型号

各个厂家有自己对数码管规定的型号,使用较多的有深圳佳美的型号命名。
001 数码管型号命名.jpg

对应的实物。
002.jpg

也有其它的命名规则。
003 数码管命名规则.jpg
004 广远光电LED数码管命名规则.jpg

但其中都有字高、位数、发光颜色及共阴共阳等关键信息。


三、数码管的应用

常见的数字电压表,就是一个数码管+一个单片机组成的。
0 01 2831BY 实物0.jpg

背面主要就是一个单片机。
0 02 2831BY 实物.jpg

电路如下。
0 03 2831BY 原理图.jpg

这种电压表也算是个公版吧,PCB确定后,单片机的程序稍作修改就可以适用不同的数码管,
0 04 2831AH.jpg


不多说了。谢谢观赏。 以上癸卯(兔)年收官帖,甲辰(龙)年再见。
兔跃龙腾报新春,吉祥如意好运稠。提前祝各位坛友及论坛工作人员:金龙翱翔!龙转乾坤!新的一年万事如意,好运连连!

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本帖被以下淘专辑推荐:

发表于 2024-1-23 15:27:02 | 显示全部楼层
确实是小空间大手术,技术不 错

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发表于 2024-1-23 15:31:41 | 显示全部楼层
150315zw2r2xvw3nwe3sy1.jpg

细致颜色分线路。

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发表于 2024-1-23 15:34:45 | 显示全部楼层
这么小确实不好下手,变成白色又上了一个档次

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发表于 2024-1-23 15:46:52 | 显示全部楼层
厉害厉害,这个也能折腾了

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发表于 2024-1-23 15:51:39 | 显示全部楼层
网上这个数码管1-2元,你修着不累?
话说我上次尺寸买大了,引脚定义就不一样,改安逸了。

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发表于 2024-1-23 15:58:49 | 显示全部楼层
这是微创手术,一般人搞不来。

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发表于 2024-1-23 16:00:18 | 显示全部楼层
jf你这么干的话,充电宝卖家过年买猪又的钱可就挣不着了啊

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jf201006 + 6 精彩回帖 砸了别人的饭碗……

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发表于 2024-1-23 16:01:51 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
支持申精!
下次修牛屎芯片或者硬封芯片,金封三极管也行,实在不行修厚膜功放芯片。

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jf201006 + 6 謝謝分享

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发表于 2024-1-23 16:14:05 | 显示全部楼层
这的确是技术活啊

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发表于 2024-1-23 16:18:21 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
活干得不错!比较费眼睛。以前很多充电宝用这种两位半的数码管显示电量且容易坏

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发表于 2024-1-23 16:39:57 | 显示全部楼层
本帖最后由 qrut 于 2024-1-23 16:46 编辑

这个属于外科手术了,心脏搭桥

这个图这个部位画错了吧
IMG_20240123_164405.jpg

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cushion + 30 熱心助人
jf201006 + 15 認真回帖 已经改正

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发表于 2024-1-23 16:42:25 | 显示全部楼层
主要是人造的,就没有修不了的东西

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niexinsen + 6 人造卫星咋修?☄
jf201006 + 6 謝謝分享

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发表于 2024-1-23 17:11:56 | 显示全部楼层
了解深一些

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jf201006 + 6 謝謝分享

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 楼主| 发表于 2024-1-23 18:08:58 | 显示全部楼层
qrut 发表于 2024-1-23 16:39
这个属于外科手术了,心脏搭桥

这个图这个部位画错了吧

大婶厉害,“这个部位画错了吧”,要去掉“吧”。是错了,已经改正。感谢指正

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qrut + 10

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发表于 2024-1-23 18:53:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 kkdkj 于 2024-1-23 18:56 编辑

这也太厉害了吧,牛人!   用什么烙铁头?

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jf201006 + 6 歡迎探討 找了一个T12的尖头

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发表于 2024-1-23 18:58:37 | 显示全部楼层
下次讲一下4位的,收音机显示频率

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jf201006 + 6 原理一样 多一个公共端

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发表于 2024-1-23 19:10:54 | 显示全部楼层
红白无所谓,能用就行!

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jf201006 + 6 我很贊同

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发表于 2024-1-23 19:33:41 | 显示全部楼层
楼主厉害
   
为啥不换个数码管

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jf201006 + 6 没有找到大小封装一样的

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