数码管显示亮度电路及计时器的制作方法

本实用新型涉及数码管电路领域，特别是数码管显示亮度电路领域。

背景技术：

随着社会经济的不断发展，数码管也被应用到各种各样的场合；而利用单片机来对数码管进行控制显示，已经成为一种比较常规的控制方式，而对于数码管的亮度控制，可以利用pwm信号来进行控制；但是单片机的引脚并不都具备pwm输出功能，因此对于有多个数码管的亮度需要进行控制的时候，就有可能出现引脚不够的情况，给数码管亮度控制带来限制。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种数码管显示亮度电路及计时器，利用单片机的单引脚就能够实现多个数码管的亮度控制，很好地节省了单片机的引脚资源。

本实用新型的第一方面，提供一种数码管显示亮度电路，包括单片机模块、数码管、第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元和第二控制单元分别与单片机模块连接，所述数码管还包括动态驱动单元和位选单元，所述第一控制单元、第二控制单元和位选单元依次连接，所述单片机模块与动态驱动单元连接，所述第一控制单元包括第一三极管，所述第二控制单元包括第二三极管、第三三极管、第四三极管和第五三极管，所述第二三极管、第三三极管、第四三极管和第五三极管的发射极均连接于第一三极管的集电极，所述第一三极管的基极与单片机模块连接，所述第二三极管、第三三极管、第四三极管和第五三极管的集电极均与位选单元连接，所述第二三极管、第三三极管、第四三极管和第五三极管的基极均与单片机模块连接。

上述数码管显示亮度电路至少具有以下有益效果：单片机模块与动态驱动单元进行连接，从而单片机模块能够控制数码管的驱动显示段，单片机模块可以控制相应的数码管进行数码管数值显示；而第二控制单元包括有第二三极管、第三三极管、第四三极管和第五三极管，第一控制单元包括第一三极管，第二三极管、第三三极管、第四三极管和第五三极管的集电极都与数码管的位选单元连接，从而第二控制单元的第二三极管、第三三极管、第四三极管和第五三极管能够对数码管的位选进行控制处理，能够选择控制相对应的数码管进行显示；而第二三极管、第三三极管、第四三极管和第五三极管的发射极均与第一三极管的集电极连接，从而第二三极管、第三三极管、第四三极管和第五三极管的导通与否都会受制于第一三极管是否导通，而第一三极管的基极与单片机模块的pwm信号输出引脚连接，单片机模块可以通过控制第一三极管的导通或者截止，进而控制第二控制单元中的三极管导通或者截止，并且第一三极管的基极接收到的是单片机模块发送过来的pwm信号，通过占空比的方式达到控制相应的数码管的显示亮度，从而通过单引脚的方式达到控制多个数码管的显示亮度，很好地节省了单片机的引脚使用情况，使得单片机对多个数码管的亮度显示控制更具灵活性。

根据本实用新型第一方面所述的数码管显示亮度电路，所述单片机模块包括单片机控制芯片、晶振、第一电容、第二电容、第三电容和第一电阻，电源正极、第一电容、第一电阻和参考地依次连接，所述单片机控制芯片的复位引脚连接于第一电容和第一电阻之间，所述第二电容的一端和第三电容的一端均与单片机控制芯片连接，所述晶振连接于第二电容的一端和第三电容的一端之间，所述第二电容的另一端和第三电容的另一端均与参考地连接。第二电容、第三电容和晶振组成为单片机控制芯片提供时钟信号的晶振时钟电路，为单片机控制芯片运行所必需的电路部分；第一电容和第一电阻组成单片机控制芯片的复位电路部分，为单片机控制芯片提供复位条件。

根据本实用新型第一方面所述的数码管显示亮度电路，还包括数据缓存单元，所述数据缓存单元连接于单片机模块和动态驱动单元之间。数据缓存单元连接在单片机模块和动态驱动单元之间，数据缓存单元可以将单片机模块发送过来的串行数据进行存储，然后通过并行的方式将数据进行发送，从而能够高效地对数码管的动态驱动单元进行控制处理。

根据本实用新型第一方面所述的数码管显示亮度电路，还包括第一电阻组，所述数据缓存单元包括位移缓存器，所述单片机控制芯片、位移缓存器、第一电阻组和动态驱动单元的选段引脚依次连接。第一电阻组包括有第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻，而第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻均与位移缓存器的输出引脚连接，接收来自位移缓存器发送过来的信号，而动态驱动单元的选段引脚也均与第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻连接，从而位移缓存器发送过来的信号能够对数码管中的动态驱动单元进行控制处理，控制数码管进行相应的数码管数值显示。

根据本实用新型第一方面所述的数码管显示亮度电路，还包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻和第十五电阻，所述第十电阻连接于第二三极管的基极和单片机控制芯片之间，所述第十一电阻连接于第三三极管的基极和单片机控制芯片之间，所述第十二电阻连接于第四三极管的基极和单片机控制芯片之间，所述第十三电阻连接于第五三极管的基极和单片机控制芯片之间，所述第十四电阻连接于第一三极管的基极和单片机控制芯片之间，所述第十五电阻连接于第一三极管的发射极和参考地之间。第十电阻能够对第二三极管的基极进行输入的保护处理，防止输入的电流过大导致第二三极管被烧毁；同理，第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻也具有与第十电阻相类似的作用；第十五电阻与第一三极管的发射极连接，也起到对第一三极管保护的作用。

根据本实用新型第一方面所述的数码管显示亮度电路，所述位移缓存器为74hc595位移缓存器。74hc595位移缓存器是一种串入并出的芯片，它是8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻、关、断状态；利用74hc595作为连接于单片机控制芯片和数码管之间的位移缓存器，可以高效地对数码管进行控制显示。

根据本实用新型的第二方面，提供一种计时器，其包括如本实用新型第一方面所述数码管显示亮度电路。

上述计时器至少具有以下有益效果：计时器利用本实用新型第一方面的数码管显示亮度电路，使得计时器能够稳定地对相应的数字进行亮度显示。

根据本实用新型第二方面所述的计时器，还包括壳体，所述壳体包围所述数码管显示亮度电路。壳体能够对数码管显示亮度电路进行包围，进而能够保护设置在其内部的电路结构，很好地防止了外界对内部电路结构的影响。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型实施例提供的数码管显示亮度电路原理方框图；

图2是本实用新型实施例提供的数码管显示亮度电路原理图；

图3是本实用新型实施例提供的计时器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。

随着社会经济的不断发展，数码管也被应用到各种各样的场合；而利用单片机来对数码管进行控制显示，已经成为一种比较常规的控制方式，而对于数码管的亮度控制，可以利用pwm信号来进行控制；但是单片机的引脚并不都具备pwm输出功能，因此对于有多个数码管的亮度需要进行控制的时候，就有可能出现引脚不够的情况，给数码管亮度控制带来限制。

基于此，本实用新型提供了一种数码管显示亮度电路及计时器，利用单片机的单引脚就能够实现多个数码管的亮度控制，很好地节省了单片机的引脚资源。

下面结合附图，对本实用新型实施例作进一步阐述。

参照图1-2，本实用新型实施例提供了一种数码管显示亮度电路，其中的一种实施例包括但不限于以下特征：

一种数码管显示亮度电路，包括单片机模块1、数码管2、第一控制单元3和第二控制单元4，所述第一控制单元3和第二控制单元4分别与单片机模块1连接，所述数码管2还包括动态驱动单元21和位选单元22，所述第一控制单元3、第二控制单元4和位选单元22依次连接，所述单片机模块1与动态驱动单元21连接，所述第一控制单元3包括第一三极管q1，所述第二控制单元4包括第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4和第五三极管q5，所述第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4和第五三极管q5的发射极均连接于第一三极管q1的集电极，所述第一三极管q1的基极与单片机模块1连接，所述第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4和第五三极管q5的集电极均与位选单元22连接，所述第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4和第五三极管q5的基极均与单片机模块1连接。单片机模块1与动态驱动单元21进行连接，从而单片机模块1能够控制数码管2的驱动显示段，单片机模块1可以控制相应的数码管2进行数码管数值显示；而第二控制单元4包括有第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4和第五三极管q5，第一控制单元3包括第一三极管q1，第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4和第五三极管q5的集电极都与数码管2的位选单元22连接，从而第二控制单元4的第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4和第五三极管q5能够对数码管2的位选进行控制处理，能够选择控制相对应的数码管2进行显示；而第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4和第五三极管q5的发射极均与第一三极管q1的集电极连接，从而第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4和第五三极管q5的导通与否都会受制于第一三极管q1是否导通，而第一三极管q1的基极与单片机模块1的pwm信号输出引脚连接，单片机模块1可以通过控制第一三极管q1的导通或者截止，进而控制第二控制单元4中的三极管导通或者截止，并且第一三极管q1的基极接收到的是单片机模块1发送过来的pwm信号，通过占空比的方式达到控制相应的数码管2的显示亮度，从而通过单引脚的方式达到控制多个数码管个体的显示亮度，很好地节省了单片机的引脚使用情况，使得单片机对多个数码管个体的亮度显示控制更具灵活性。

其中，本实施例中数码管2可以为四位共阳数码管3641bs和四位共阴数码管3641ah，两者都适用于作为本实施例中的数码管2。

其中，所述单片机模块1包括单片机控制芯片u1、晶振x1、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3和第一电阻r1，电源正极、第一电容c1、第一电阻r1和参考地依次连接，所述单片机控制芯片1的复位引脚连接于第一电容c1和第一电阻r1之间，所述第二电容c2的一端和第三电容c3的一端均与单片机控制芯片u1连接，所述晶振x1连接于第二电容c2的一端和第三电容c3的一端之间，所述第二电容c2的另一端和第三电容c3的另一端均与参考地连接。第二电容c2、第三电容c3和晶振x1组成为单片机控制芯片u1提供时钟信号的晶振时钟电路，为单片机控制芯片u1运行所必需的电路部分；第一电容c1和第一电阻r1组成单片机控制芯片u1的复位电路部分，为单片机控制芯片u1提供复位条件。

其中，还包括数据缓存单元5，所述数据缓存单元5连接于单片机模块1和动态驱动单元21之间。数据缓存单元5连接在单片机模块1和动态驱动单元21之间，数据缓存单元5可以将单片机模块1发送过来的串行数据进行存储，然后通过并行的方式将数据进行发送，从而能够高效地对数码管2的动态驱动单元21进行控制处理。

其中，还包括第一电阻组，所述数据缓存单元5包括位移缓存器u2，所述单片机控制芯片u1、位移缓存器u2、第一电阻组和动态驱动单元21的选段引脚依次连接。第一电阻组包括有第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8和第九电阻r9，而第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8和第九电阻r9均与位移缓存器u2的输出引脚连接，接收来自位移缓存器u2发送过来的信号，而动态驱动单元21的选段引脚也均与第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8和第九电阻r9连接，从而位移缓存器u2发送过来的信号能够对数码管2中的动态驱动单元21进行控制处理，控制数码管2进行相应的数码管数值显示。

其中，还包括第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14和第十五电阻r15，所述第十电阻r10连接于第二三极管q2的基极和单片机控制芯片u1之间，所述第十一电阻r11连接于第三三极管q3的基极和单片机控制芯片u1之间，所述第十二电阻r12连接于第四三极管q4的基极和单片机控制芯片u1之间，所述第十三电阻r13连接于第五三极管q5的基极和单片机控制芯片u1之间，所述第十四电阻r14连接于第一三极管q1的基极和单片机控制芯片u1之间，所述第十五电阻r15连接于第一三极管q1的发射极和参考地之间。第十电阻r10能够对第二三极管q2的基极进行输入的保护处理，防止输入的电流过大导致第二三极管q2被烧毁；同理，第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14也具有与第十电阻r10相类似的作用；第十五电阻r15与第一三极管的发射极连接，也起到对第一三极管q1保护的作用。

其中，所述位移缓存器u2为74hc595位移缓存器。74hc595位移缓存器是一种串入并出的芯片，它是8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻、关、断状态；利用74hc595作为连接于单片机控制芯片u1和数码管2之间的位移缓存器u2，可以高效地对数码管2进行控制显示。

需要说明的是，本实施例中“pwm”即为脉冲宽度调制，脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

参照图3，本实用新型实施例计时器在进行计时处理的时候，在其内部的数码管显示亮度电路的作用下，能够稳定地对相应的数字进行亮度显示，使得利用本实施例中的计时器进行计时更具可靠性。

其中，还包括壳体100，所述壳体100包围所述的数码管显示亮度电路。壳体100能够对数码管显示亮度电路进行包围，进而能够保护设置在其内部的电路结构，很好地防止了外界对内部电路结构的影响。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。