一、LED数码管显示原理.doc

一、LED数码管显示原理 LED显示器在许多的数字系统中作为显示输出设备，使用非常广泛。它的结构是由发光二极管构成的a、b、c、d、e、f和g七段，并由此得名，实际上每个LED还有一个发光段dp，一般用于表示小数点，所以也有少数的资料将LED称为八段数码管。 LED内部的所有发光二极管有共阴极接法和共阳极接法两种，即将LED内部所有二极管阴极或阳极接在一起并通过com引脚引出，并将每一发光段的另一端分别引出到对应的引脚，使用时以具体型号的LED资料为依据。通过点亮不同的LED字段，可显示数字0，1,┅，9和A，b，C，d，E，F等不同的字符及自定义一些段发光代表简单符号。 LED多数情况用于显示十进制数字，要将0～9的数字用7段显示，必须将数字转换为LED对应七段码的信息，比如，要显示“0”，就是让a、b、c、d、e和f段发光，显示“1”，让b和c段发光，等。然后根据LED是共阴极还是共阳极接法确定LED各输入端应接逻辑1还是逻辑0，如果是共阳接法，要显示“0” 时，a、b、c、d、e和f段就要输入逻辑0，共阴极接法则恰巧相反。也就是说，对于共阴极和共阳极两种不同的接法，显示同一个字符时，对应的显示段码是不同的，互为反码。 二、在LabVIEW里实现8段LED显示 在LabVIEW可以通过对逻辑控件的控制来模拟LED显示。LabVIEW中提供了布尔类型的显示控件（LEDs）包括Square LED和Round LED（如图所示）。 LabVIEW中的控件外观都是仿照传统仪器中的相应模块来设计的，将LabVIEW中的Square LED控件与8段LED中单段LED发光二极管相类比，可以发现二者从外观到原理都极为相似。因此，可以使用LabVIEW中提供的LEDs控件来模拟8段数码管显示。 在传统的数码管显示中，没个8段数码管由7个长方形发光二极管来显示数字和字母，用一个正方形或圆形的发光二极管来显示小数点。类似的，在LabVIEW中也可以用这种方法来实现数码管显示。 首先，通过调整控件的外观，将7个Square LED在前面板排列成如下所示数字“8”的形状，并用一个Square LED来表示小数点，组成如下图所示的数码管外观。 数码管各部分LED标识如下： 此时，在程序的后面板，可以看到a-h八个LED控件的显示变量。根据数码管显示的原理，通过控制不同LED的亮灭，就可以在数码管上显示不同的内容。在LabVIEW中，控制LED的变量被称为布尔变量（boolean），布尔变量的值为0或1，当将1赋给LED控件时，LED就会点亮；当将0赋给LED时，LED就会熄灭。因此，只需根据不同的情况，对组成数码管的各个LED送不同的0或1，就可以实现数码管的显示。 例如，要显示数字“1”，需要向LEDb和LEDc写1，而向其他LED写0；要想显示2，则需要向LEDa、LEDb、LEDc、LEDd、LEDg写1，向其他LED写0；要想显示“1.”，则需要向LEDb、LEDc以及LEDh写1，向其他LED写0；类似的，如果想显示字母“b”，则需要向LEDc、LEDd、LEDe、LEDfc、LEDg写1，向其他LED写0；如果想显示大写字母“A”，则需要向除LEDd和LEDh外的所有LED中写入1。 LabVIEW中提供了选择结构体（Case Structure）可以用来实现对不同情况的分别处理。选择结构体提供了一个条件入口，可以将用户想要显示的数字或字母通过条件入口输入到选择结构体中，而选择结构体中需要预先对不同的输入条件做出不同的相应设定，例如假如输入为1则将LEDb和LEDc设为1等。这样，在对结构体输入不同的条件时，选择结构体就可以有不同的输出，从而实现了选择控制功能的实现。 通过选择结构体可以实现控制数码管作不同的显示。将选择结构体的条件入口与用户输入数字或字母的输入接口连接起来，在选择结构体内部分别预设从“0”到 “9”，从“1.”到“9.”，从“a”到“j”，以及从“A”到“J”等40种case，并在每一个case中输出控制数码管显示的相应布尔值阵列。将输出的布尔值和对应的LED连接起来，就可以实现通过数码管显示用户想要显示的数字或字母。 为了便于进一步的设计和使用，可将8个LED组成一个“簇”结构，即将8个分离的独立变量组成一个有机整体，共享一个数据输入端口。同时，将排列好的LED进行合并和锁定，防止因为不慎改动了数码管的位置而影响显示。 最后，将设计好的数码管显示模块封装成子VI。子VI相当于C语言里的子函数，它可以被其他的VI调用，调用过程中通过参数端口传递数据。设计子VI的过程如下：首先在程序前面板的右上角图标处点击右键，选择Edit Icon，在弹出的窗口中可以对子VI的图标进行修改，为了直观可将子VI的图标设计成如下