八段数码管

八段数码管由 8 个发光二极管组成，其中 7 个用于组成数字，1 个用于显示小数点。每一根的编号如下图的右上角所示(A-G,DP)。http://s11/mw690/001nj4i8zy7psb8GDlE2a&690

八段数码管又分为共阳和共阴两种，如果 8 个发光二极管共用 1 个正极，接 VCC，8 个输入引脚输入信号为低电平时点亮，叫做共阳数码管。反过来，如果 8 个发光二极管共用 1 个负极，接 GND，8 个输入引脚接入输入信号为高电平时点亮，叫做共阴数码管。本文采用的数码管型号为F3461BH，是共阳数码管。

从上面分析可知，八段数码管有 8 个输入，一个公共正/负极，这样一位就是 9 个引脚。那么，4 位数码管是否就需要多达 36 个引脚呢？

实际上并不是，因为 4 位数码管也可以共用 8 个输入引脚，再分别各自引出公共正/负级，这样一共是 8 + 4 = 12 个引脚，然后利用控制公共正/负极输出的方式轮流显示。由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。事实上，这种方式也是电子电路常用的方法，例如点阵屏的逐行扫描，也是用同样的原理。

从上面 F3461BH 数码管的电路图可知，它的 12 个引脚中，第 6、8、9、12 引脚分别为 4 个数码管的公共正极，第 1、2、3、4、5、7、10、11 引脚为 8 段输入引脚。

电压和限流

了解了八段数码管的原理，基本上就知道该怎样接入了，但是我们还需要注意一下电子元件的参数，一般的数码管电压为 2V，电流 10~20mA，而树莓派 GPIO 高电平输出的电压约 3.3V，所以需要接限流电阻，电阻阻值的范围为：

• R_max(3.3 - 2) / 0.02 = 130Ω
• R_min(3.3 - 2) / 0.01 = 65Ω

所以我们在每个正极接一个 100Ω 的电阻，这样一共是 4 个电阻。

连接电路

上面的分析可知我们要用 4 个引脚来连接 4 个共阳极，用来选择点亮哪一个数码管，用 8 个引脚来连接数码管的 8 段输入，用来决定显示什么数字。这样一共是占用 12 个 GPIO 口，我的选择是：

• 数码管选择端口：11,13,15,23
• 数码管输出端口：29,31,33,35,37,36,38,40

最终的电路图如下：

http://s15/mw690/001nj4i8zy7psbcm9EW3e&690