◇任务要求◇

掌握数码管的工作原理，学会使用万用表检测数码管的引脚排列。

◇任务准备◇

一、数码管的分类及工作原理

数码管的显示原理是靠点亮内部的发光二极管来发光，数码管内部电路如图3-1所示。从图3-1可知，一位数码管的引脚是10个，显示一个8字需要7个小段，另外还有一个小数点，所以其内部共有8个小的发光二极管，最后还有一个公共端。生产商为了封装统一，单位数码管都封装10个引脚，其中第3引脚和第8引脚是连接在一起的。数码管的公共端又可分为共阳极和共阴极，图3-1（b）为共阴极内部原理图，图3-1（c）为共阳极内部原理图。

图3-1　数码管电路

对共阴极数码管来说，其8个发光二极管的阴极在数码管内部全部连接在一起，所以称“共阴”，而它们的阳极是独立的，在设计电路时一般把阴极接地。当我们给数码管的任一个阳极加高电平时，对应的这个发光二极管就被点亮了。如果想要显示出一个数字8，并且把右下角的小数点也点亮，可以给8个阳极全部写入高电平，如果想让它显示出一个数字0，那么我们可以除了给第“g，dp” 这两位写入低电平外，其余引脚全部都写入高电平，这样它就显示出数字0了。想让数码管显示几，就给相对应的发光二极管写入高电平，因此我们在显示数字时，首先做的就是给0～9十个数字编码，在要它亮什么数字的时候直接把这个编码送到它的阳极就行了。

共阳极数码管其内部8个发光二极管的所有阳极全部连接在一起，电路连接时，公共端接高电平，因此要点亮的那只发光管二极管就需要给阴极送低电平。此时显示数字的编码与共阳极编码是相反的关系，数码管内部发光二极管点亮时，需要5 mA以上的电流，但是电流不可过大，否则会烧毁发光二极管。由于单片机的I/O口送不出如此大的电流，所以数码管与单片机连接时需要加驱动电路，可以用上拉电阻的方法或使用专门的数码管驱动芯片。数码管除了可以单独控制外，还可以多个连在一起，当多位一体时，它们内部的公共端是独立的，而负责显示什么数字的段线全部是连接在一起的，独立的公共端可以控制多位一体中的哪一位数码管点亮，而连接在一起的段线可以控制这个能点亮数码管亮什么数字。通常我们把公共端叫做“位选线”，连接在一起的段线叫做“段选线”，有了这两个线后，通过单片机及外部驱动电路就可以控制任意的数码管显示任意的数字了。

一般地，单位数码管有10个引脚，二位数码管也有10个引脚，四位数码管有12个引脚。关于具体的引脚及段﹑位标号大家可以查询相关资料。最简单的办法就是用数字万用表测量，若没有数字万用表也可用5 V直流电源串接1 kΩ电阻后测量，将测量结果记录下，通过统计便可绘制出引脚标号。

二、数码管的引脚检测方法

对数字万用表来说，红色表笔连接表内部电池正极，黑色表笔连接表内部电池负极。当把数字万用表置于二极管挡位时，其两表笔间开路电压约为1.5 V，把两表笔正确加在发光二极管两端时，可以点亮发光二极管。

将数字万用表置于二极管挡位时，红表笔接在①脚，然后用黑表笔去接触其他各引脚，假设只有当接触到⑨脚时，数码管的a段发光，而接触其余引脚时则不发光。由此可知，被测数码管为共阴极结构类型，⑨脚是公共阴极，①脚则是数码管的a段。接下来再检测其他各段引脚，仍使用数字万用表二极管挡位，将黑表笔固定接在⑨脚，用红表笔依次接触②﹑③﹑④﹑⑤﹑⑥﹑⑦﹑⑧﹑⑨引脚时，数码管的其他段先后分别发光，据此便可绘出该数码管的内部结构和引脚排列图。

检测过程中，若被测数码管为共阳极类型，则需将红﹑黑表笔对调才能测出上述结果。在判别结构类型时，操作时要灵活，反复试验，直到找出公共端为止。大家只要懂得检测原理，检测出各个引脚便很容易了。

◇任务实施◇

一、材料选择

1.数码管选择

本任务所需要的模块如表3-1所示。

表3-1　本任务所需要的模块(www.daowen.com)

2.工具

本任务所需要的工具如表3-2所示。

表3-2　工具和器材

二、元件引脚检测

（1）用万用表判定单位数码管类型。

（2）用万用表判定单位数码管各段引脚编码。

（3）判定多位数码管各引脚编码。

◇任务评价◇

一、操作步骤及判定结果评分标准

操作步骤及判定结果评分标准如表3-3所示。

表3-3　操作步骤及判定结果评分标准

二、功能评分标准

功能评分标准如表3-4所示。

表3-4　功能评分标准