驱动大尺寸数码管的方法与电路

相信大家都见过数码管，数码管上面有abcdefg七个笔画，构成一个“日”字，一般还有一个小数点dp。

数码管的外形有不同的大小，其度量标准是其中“日”字的高度，单位一般都是英寸。
市场上数码管的尺寸范围一般为 0.25~8 英寸。

　
驱动大尺寸数码管

在实验室中，常见的数码管是 0.5 英寸的，它的高和宽分别为 0.7 英寸和 0.5 英寸。
这种数码管，每个笔画的内部，仅仅含有一个 LED，驱动一个笔画，和驱动一个普通的发光二极管无异。

在大厅或者户外，就要使用大尺寸的数码管。

做而论道用过最大的数码管是 8 英寸的。
8 英寸数码管中的每个笔画内部，都含有 8 个 LED，它们之间是两两并联后再串联；小数点 dp 的内部，仅仅用了两个 LED 进行串联。

8 英寸共阳数码管内部的简图如下：

8 英寸数码管也有多种颜色，一般的工作参数如下：
每个笔段的导通电压约为 8~10V；静态电流10~15mA；动态时，1/8动态扫描时，平均电流为8~10mA，峰值电流60~80mA。
小数点的电压、电流酌减，视亮度均衡情况而定。

要想驱动 8 英寸数码管，显然不能用单片机本身的+5V电源，通常都是使用+12V。

想要驱动+12V的共阳数码管，电路设计，就是一个典型的电子线路方面的问题。

很多搞单片机的，编编软件还可以，设计电路时，明显暴露出不足。
很多搞电子的，并不明白单片机有高电平的输出能力问题，设计的电路结构，以及限流电阻、上拉电阻都不尽合理，呵呵

下面说说做而论道的设计思路。
对于 +12V 到数码管之间的通断控制，显然应该用 PNP 型的晶体管，用 8550 最好。
为了控制 8550 的截止与饱和，在其基极约要有 +12V 的电压才行，单片机最大只能输出 +5V，这就需要有电平转换电路。
+5V 到 +12V 的转换，方法很多了：
可以使用 NPN 型的晶体管，用 8050 就可以；
可以使用集成电路 74LS07，它是六同相OC输出的驱动门电路，输出端最大可以外接 +30V；
可以使用集成电路 ULN2803（或 ULN2003），它是八（七）反相OC输出的驱动门电路。
这几种电路，做而论道都进行过实验和应用，都是成功的，安全性、可靠性均为 100%。

下面看一段网络对话，即可看到大尺寸数码管的驱动电路与应用效果。
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问题：
用51单片机怎么驱动12V共阳数码管？
目前手头有uln2803和s8550三极管。
悬赏分：20 | 解决时间：2011-7-2 01:44
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最佳答案：

用ULN2803接共阳数码管的阴极，即各个段的引脚，注意要串联限流电阻。

将 PNP 三极管 8550 接入阳极。
－－发射极接+12V，
－－集电极接数码管公共阳极，
－－基极用I/O口进行控制。

但是，这时基极需要的控制电压，超出了单片机I/O口的输出能力。
所以，基极和I/O口之间，还应该接入一个NPN型的三极管，或者用ULN2803也可。
电路如下，本人已经使用多年，效果良好。

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追问：
ULN2803我昨天也接了试一下，不行呀，大概是这样接的(见图)，你看看哪里出了问题？

回答：
楼主的电路基本正确，只是2803的COM，没有画出来，它应该接＋12V。
可以看看下面显示“3”的电路，注意，下图中省略了限流电阻。

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追问：
这下好奇怪呀，我昨天晚上接了都不行，今天就可以。
现在我把 ULN2803 的 10 脚悬空和接+12V效果都一样呀
这个管脚到底有啥特殊用途呢？

回答：
呵呵，昨天不好用，大概是因为我还没有贴上这张图片吧。
在2803每个输出端的内部，都含有一个续流二极管。
外接感性负载的时候，COM端必须接高电源端，这样续流二极管才能起作用。
现在接的负载是数码管，COM也可不用高电源端，接上更好。
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收到提问者的邮件：
谢谢你，我已经做成了，用两片ULN2803+8550三极管做的。效果还不错。