数字显示器被广泛应用于各种电子设备中,无论是计算器、电子钟表、还是电子秤等等,都需要数字显示器这一模块来显示数字信息。如果你想要掌握数字显示器的设计,那么关键的问题就是要掌握数字显示器的原理和相应的设计工具。
1. 必须掌握的要点
在设计数字显示器时,我们需要掌握以下几个关键要点:
(1)数字显示器的原理:数字显示器其实是一种数码管,它通过控制每个数码管的亮灭来显示数字。数字显示器一般可分为两种类型,一种是七段数码管,另一种是16段数码管。其中,七段数码管最常见的应用于各种电子设备中。
(2)使用工具:使用Proteus等仿真工具,可以帮助快速完成数字显示器设计。另外,还需要掌握数字显示器的驱动原理,这一点稍后会提到。
2. Proteus的便利
Proteus是一款常用工具,具备以下便利:
(1)提供基本库:Proteus中自带有大量的基本元件库,例如电阻、电容、LED等等,可以方便地直接使用。
(2)仿真功能:Proteus提供强大的仿真功能,可以在不实际制造电路板的前提下,对电路进行测试,提高电路的可靠性和稳定性。
(3)丰富的模块库:Proteus提供很多数字模块库,包括各种数字器件,例如Flip-Flop、计数器、移位寄存器等等。
(4)方便的连线:Proteus提供方便的连线功能,可以方便地设计出复杂的电路。
3. 数字显示器的驱动原理和七段数码管的使用
数字显示器的原理已经提到,也就是通过控制各个数码管的亮灭来显示相应的数字。而七段数码管则是由七个独立的LED组成,接入电路后可以显示0~9这10个数字。
当需要显示一个数字时,需要将它转化为对应的七个LED的亮灭状态。这里可以采用两种方式:共阳极和共阴极。
(1)共阳极:在这种情况下,数码管的阳极连接在电源上,而七个LED的阴极分别代表着要显示的数字,需要连通。通常情况下,高电平代表着亮,低电平代表着灭。
(2)共阴极:在这种情况下,数码管的阴极连接在电源上,而七个LED的阳极分别代表着要显示的数字,需要连通。
需要注意的是,数字显示器的驱动原理实际上是确定了驱动电平和驱动方式。七段数码管是其中的一种,用于数字显示的情况下比较常见。除了七段数码管以外,16段数码管在一些特殊场合也会被用到。
4. 数字显示器的设计过程中,常见的需要注意的地方
数字显示器的设计中,常见需要注意的地方有以下几个:
(1)数码管的缩写和类型:数码管常用缩写为LED七段数码管,简称七段管。其类型有共阳和共阴两种,需要按照对应的类型进行装配。
(2)个位、十位、百位的显示:设计数字显示器时需要考虑用于显示数字的位数,例如个位、十位、百位。需要将数码管焊接在对应的位数上,让它们能够按照相应的顺序显示数字。
(3)控制电路的设计:需要根据数字显示器的类型以及对应的控制方式,设计出合适的控制电路。一般来说,通过芯片控制流向设计。
5. 其他数字显示器设计工具
除了Proteus以外,还有其他常见的数字显示器设计工具。
(1)Eagle:这是一个常用的电路设计工具,提供了丰富的模块库和元器件。可以方便地设计出数字显示器和其他电路模块。
(2)Altium Designer:这是一个专业的电路设计工具,拥有强大的功能,可以满足各种复杂的电路设计需求。
总的来说,数字显示器是一种常见的电子设备模块,在各种应用场合中都有广泛的应用。要想掌握数字显示器的设计,需要掌握数字显示器的原理和相应的设计工具,例如Proteus。除此以外,还需要注意一些数字显示器设计中常见的问题,例如控制电路的设计和焊接方法等等。
