專利名稱：數(shù)碼管及動態(tài)數(shù)字顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字顯示領(lǐng)域，特別是指一種數(shù)碼管及動態(tài)數(shù)字顯示 裝置。
背景技術(shù)：
目前，數(shù)碼管通常由如圖1所示的七段發(fā)光二極管(LED)組成 (稱LED數(shù)碼管)。LED數(shù)碼管上的數(shù)字為靜態(tài)顯示，當進行動態(tài) 顯示的時候，數(shù)字顯示的變化為跳變式，即顯示的數(shù)字從一個變?yōu)?另一個，如雙8LED數(shù)碼管的在上一刻顯示數(shù)字24下一刻則變?yōu)轱@ 示數(shù)字25。
這種七段LED數(shù)碼管的缺點是不能對數(shù)字進行如滾動方式的動 態(tài)顯示，跳變方式的變化太突然而且不直觀。現(xiàn)在對兩位數(shù)字進行 動態(tài)顯示通常采用8 x 8點陣LED，如圖2所示，這樣就需要64個 LED,由于增加了很多LED,所以顯示數(shù)字的成本比采用兩個7段 LED數(shù)碼管顯著增加。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種數(shù)碼管及動態(tài)數(shù)字顯 示裝置，可以低成本的實現(xiàn)數(shù)字或字母的動態(tài)顯示。
本實用新型提供的數(shù)碼管包括七段發(fā)光管，構(gòu)成"日"字形結(jié) 構(gòu)，還包括四段發(fā)光管，分別設(shè)置在"日"字形結(jié)構(gòu)的四角，其中 兩段與"日"字形結(jié)構(gòu)的左側(cè)發(fā)光管共軸，另兩段與"日"字形結(jié) 構(gòu)的右側(cè)發(fā)光管共軸。
由上，便可以通過控制設(shè)置在"日"字形結(jié)構(gòu)的四角的四段發(fā)光 管來動態(tài)顯示原構(gòu)成"日，，字形結(jié)構(gòu)的七段發(fā)光管，相對背景技術(shù)采用的方法成本較低。
其中，還可以設(shè)置六段發(fā)光管，分別置于構(gòu)成"日，，字形結(jié)構(gòu) 的七段發(fā)光管的軸向延長線的交點處。從而使得數(shù)碼管上顯示的數(shù) 字或字母更加自然美觀。
其中，所述發(fā)光管可為發(fā)光二極管、真空熒光管或有機發(fā)光二極管。
本發(fā)明還提供了一種動態(tài)數(shù)字顯示裝置，包括 數(shù)碼管，包括七段發(fā)光管，構(gòu)成"日"字形結(jié)構(gòu)；還包括四段發(fā) 光管，分別設(shè)置在"日，，字形結(jié)構(gòu)的四角，其中兩段與"日，，字形 結(jié)構(gòu)的左側(cè)發(fā)光管共軸，另兩段與"日"字形結(jié)構(gòu)的右側(cè)發(fā)光管共 軸；
接收單元，用于接收外部傳輸過來的包含所要顯示的信息和滾動 指示信息的外部指令；
初始狀態(tài)生成單元，用于根據(jù)接收單元接收的所要顯示的信息生 成對應(yīng)數(shù)碼管顯示的邏輯值，以及從滾動指示信息識別出滾動方式、 生成所要顯示信息位于數(shù)碼管不同位置的不同邏輯值；
別的滾動方式；
動態(tài)生成單元，用于根據(jù)讀取存儲單元中的滾動方式依次讀取出 存儲單元中所存儲的各個邏輯值，并發(fā)送給數(shù)碼管驅(qū)動單元；
數(shù)碼管驅(qū)動單元，根據(jù)動態(tài)生成單元讀取的邏輯值驅(qū)動所述數(shù)碼 管的發(fā)光。
通過上述數(shù)字顯示裝置，便可以實現(xiàn)將接收的要顯示的信息和滾 動指示信息進行動態(tài)顯示。
其中，所述初始狀態(tài)生成單元包括
邏輯值生成子單元，用于根據(jù)接收單元接收的所要顯示的信息生 成對應(yīng)數(shù)碼管顯示的邏輯值；
滾動顯示方式識別子單元，用于根據(jù)接收單元接收的滾動指示信 息識別出滾動方式；
5邏輯值轉(zhuǎn)換子單元，用于根據(jù)轉(zhuǎn)換后的邏輯值、指示滾動方式依 次生成所要顯示信息位于數(shù)碼管不同位置的不同邏輯值。
由上，可以對所要顯示的信息生成不同的邏輯值進行存儲，即識 別出動態(tài)滾動顯示方式，讀取存儲的不同邏輯值進行顯示。
其中，所述初始狀態(tài)生成單元還可包括起始位置識別子單元，用
于識別出外部指令中攜帶的起始位置信息轉(zhuǎn)換為起始位置編碼；所
據(jù)所述起始位置編碼讀取第一個邏輯值。
由上，便可以對動態(tài)顯示的第一個顯示的位置進行控制，如在下 方、上方或正常位置顯示第一個畫面，便于不同的應(yīng)用。
其中，所述初始狀態(tài)生成單元還包括顯示變化方式識別子單元， 用于識別出接收單元所接收的指令中包含的控制數(shù)碼管顯示變化的
次數(shù)、頻率和/或時間間隔信息；所述動態(tài)生成單元依次讀取出存儲 單元中所存儲的各個邏輯值時，還根據(jù)所述次數(shù)、頻率和/或時間間 隔進行讀取。
由上，便可以對顯示過程中的顯示變化頻率、顯示次數(shù)、時間間 隔進行控制，便于不同的應(yīng)用。
其中，所述it碼管可以為至少兩組；所述初始狀態(tài)生成單元還用 于將所接收的至少兩位數(shù)字進行拆分。
其中，還包括六段發(fā)光管，分別置于構(gòu)成"日"字形結(jié)構(gòu)的7 段發(fā)光管的軸向延長線的交點處，以使得顯示更為美觀。


圖l為現(xiàn)有LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)示意圖2為8x 8點陣LED的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明的數(shù)碼管的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明的數(shù)碼管的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明采用圖3數(shù)碼管的數(shù)字顯示示意圖6為本發(fā)明采用圖4數(shù)碼管的數(shù)字顯示示意圖；圖7為本發(fā)明動態(tài)數(shù)字顯示裝置的原理圖。
具體實施方式

圖3為本發(fā)明的數(shù)碼管的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示， 數(shù)碼管包括由7段LED (發(fā)光二極管)A、 B、 C、 D、 E、 F、 G構(gòu) 成的"日"字形結(jié)構(gòu)和分別位于"日"字形結(jié)構(gòu)的四角的四段LED H、 I、 J、 K,其中兩段LEDK和J與置于"日"字形結(jié)構(gòu)的左側(cè)的LED E和LEDF共軸，另兩段LEDH和I與置于"日"字形結(jié)構(gòu)的右側(cè) 的LEDB和LEDC共軸。
圖4為本發(fā)明的數(shù)碼管的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示， 在第一實施例的基礎(chǔ)上，所述數(shù)碼管還包括分別置于構(gòu)成"日"字 形結(jié)構(gòu)的7段LED的延長線的交點處的六段LEDa、 b、 c、 d、 e、 f。 其中，LEDa設(shè)置在LEDA、 LED K和LED F的延長線的交點處， LED b設(shè)置在LED A、LED H和LED B的軸向延長線的交點處，LED c設(shè)置在LED G、 LED F和LED E的軸向延長線的交點處，LED d 設(shè)置在LED G、LED B和LED C的軸向延長線的交點處，LED e設(shè)置 在LED D、 LED E和LED J的軸向延長線的交點處，LED f設(shè)置在 LEDD、 LED C和LEDI的軸向延長線的交點處。
本發(fā)明的數(shù)碼管與例如CPLD (復(fù)雜可編程邏輯器件)的控制單 元連接可以構(gòu)成數(shù)字顯示裝置，由控制單元控制數(shù)碼管的顯示過程， 下面以CPLD作為控制單元為例進行說明。
例如，數(shù)碼管顯示數(shù)字24時，CPLD器件控制相連的兩組數(shù)碼 管，其中控制作為十位上的數(shù)碼管中的LED A、 LED B、 LED G、 LED E和LED D發(fā)光，控制作為個位上的數(shù)碼管中的LED F 、 LED G、 LED B和LED C發(fā)光，這時數(shù)字24的全部在數(shù)碼管的中間顯示， 如圖5 (A)所示。
當CPLD器件接收到上滾顯示數(shù)字24的命令時，CPLD器件控 制十位上的數(shù)碼管中的LEDH、 LEDA、 LEDF和LEDG發(fā)光，控 制個位上的凄丈碼管中的LEDK、 LEDA、 LEDH和LEDB發(fā)光，這時數(shù)字24的下部在數(shù)碼管的上方顯示，如圖5(B)所示。 一定時 間后，再依次控制數(shù)字24在數(shù)碼管正常位置方、上方位置顯示，則 可以形成24上滾的動態(tài)顯示。
當經(jīng)過短暫時間CPLD收到上滾顯示數(shù)字26時，如2秒鐘后， CPLD器件控制十位上的數(shù)碼管中的LED G、 LED C、 LED D和LED J發(fā)光，控制個位上的數(shù)碼管中的LED G、 LED E、 LED D、 LED I 和LEDL發(fā)光，這時數(shù)字26的全部在數(shù)碼管的下方顯示，如圖5(C) 所示。
再經(jīng)過i殳定時間如1秒鐘，CPLD器件控制十位上的數(shù)碼管中的 LED A、 LEDB、 LED G、 LEDE和LEDD發(fā)光，控制個位上的數(shù) 碼管中的LEDA、 LEDF、 LEDE、 LEDD、 LEDC和LEDG發(fā)光， 這時數(shù)字26的上部在數(shù)碼管的正常位置，即中間顯示，如圖5(D) 所示。
將上述控制數(shù)碼管顯示數(shù)字24和顯示26的過程連起來，就顯示 出數(shù)碼管上的數(shù)字24從數(shù)碼管的上方消失，數(shù)字26從數(shù)碼管的下 方升上來，給人的視覺感受是數(shù)字在滾動。
上述實施例中，對于上滾顯示采用了兩種控制方式， 一種是顯示 數(shù)字24的例子中采用了循環(huán)顯示正常位置和上方位置的方式， 一種 是顯示數(shù)字26的例子中采用的循環(huán)顯示下方位置和正常位置的方 式。其中，可以將兩種顯示方式進行編碼標示，如分別為00、 01。 具體采用哪種顯示方式根據(jù)CPLD接收的外部指令所包含的該編碼 標示進行選擇。
另外，還可以i殳置其他顯示方式，例如在下方、正常、上方位置 循環(huán)的上滾顯示，或上方、正常、下方位置循環(huán)的下滾動態(tài)顯示， 同樣可以編號標識為10、 11。
除此之外，還可以設(shè)置兩位編碼作為起始位置編碼，用來表示首 次顯示的數(shù)字的位置是下方、正?；蛏戏轿恢?。例如可以使用00、 01、 IO分別表示首次顯示的數(shù)字位置為下方、正?；蛏戏轿恢?。
不僅如此，CPLD中還可以設(shè)置滾動顯示的頻率，以及滾動顯示的次數(shù)，以適應(yīng)不同的應(yīng)用需要。
第二是實施例的工作原理與第 一 實施例的工作原理相同，例如數(shù)
碼管顯示數(shù)字2時，CPLD器件控制數(shù)碼管中的LED A、 LED b、 LED B、 LEDd、 LEDG、 LEDc、 LEDE、 LED e和LED D發(fā)光，由于在 構(gòu)成"日，，字形結(jié)構(gòu)的7段LED的延長線的交點處設(shè)置六段LEDa、 b、 c、 d、 e、 f，使得數(shù)碼管上顯示的數(shù)字更加自然美觀，如圖6所 示。
下面，再進一步參見圖7示出的動態(tài)數(shù)字顯示裝置，對該裝置進 行詳細說明，其中，為了便于控制單元對數(shù)碼管顯示的控制，將控 制數(shù)碼管電平設(shè)置為亮管電平為1、滅管電平為0。例如圖3所述 LED數(shù)碼管顯示數(shù)字2時各個數(shù)碼管電平的邏輯值對應(yīng)表示為 ABCDEFGHIJK: 11011010000。
下面對用于控制數(shù)碼管顯示過程的控制單元進行詳細描述，如圖 7所示，控制單元包括
接收單元71，用于接收外部傳輸過來的包括要顯示的數(shù)字信息 和滾動指示信息的外部指令。
初始狀態(tài)生成單元72，用于將接收單元71所接收的數(shù)字信息轉(zhuǎn) 換為LED數(shù)碼管所要顯示的邏輯信息，以及識別接收單元71所接 收的指令，并生成所需的邏輯值。可以由以下子單元來實現(xiàn)
邏輯值生成子單元721，用于將接收單元71所接收的數(shù)字信息 轉(zhuǎn)換為LED數(shù)碼管所要顯示的邏輯信息，例如將數(shù)字6轉(zhuǎn)換為對應(yīng) 各個數(shù)碼管的邏輯值A(chǔ)BCDEFGHIJK: 10111110000。
滾動顯示方式識別子單元722，用于識別出外部指令中的上滾方 式或下滾方式，并轉(zhuǎn)換為內(nèi)部可識別的指令(例如根據(jù)上面提到的 四種滾動顯示方式，可以分別轉(zhuǎn)換為內(nèi)部編碼標識為00、 01、 10、 11)，
起始位置識別子單元723，用于識別出外部指令中攜帶的起始位 置信息轉(zhuǎn)換為起始位置編碼。
邏輯值轉(zhuǎn)換子單元724，用于根據(jù)轉(zhuǎn)換后的邏輯值、指示滾動方
9式的編碼標識依次生成不同組的邏輯信息。例如，將數(shù)字2生成下 方、正常、上方位置的三組邏輯值A(chǔ)BCDEFGHIJK:00110010010、 11011010000、 10000111000。需要說明的是，由于邏輯值生成子單 元721已經(jīng)轉(zhuǎn)換出正常位置的邏輯值，故不需要邏輯值轉(zhuǎn)換子單元 724再重復(fù)該值的計算。以及，
顯示變化方式識別子單元725,用于識別出接收單元71所接收 的指令中包含的顯示變化的次數(shù)、頻率、時間間隔等信息。當然， 這些信息若接收的指令中不存在的話，可以使用控制單元預(yù)先存儲 的默認值。
當CPLD連接多組如圖4的數(shù)碼管時，則初始狀態(tài)生成單元72 還需要將接收的多位數(shù)字進行拆分，如將指令中的數(shù)字26拆分為數(shù) 字2和6，當然拆分的步驟也可以由CPLD所連接外部設(shè)備執(zhí)行，這 樣一個CPLD僅用于控制一組LED數(shù)碼管。
存儲單元73,用于存儲初始狀態(tài)生成單元72轉(zhuǎn)換后的邏輯值， 以及CPLD工作過程中所需要的信息，例如可以設(shè)置區(qū)域存儲顯示 頻率、顯示次數(shù)。其中，所述邏輯值也可以由初始狀態(tài)生成單元72 實時生成而不需要存儲，這里進行存儲相當于可以建立一個邏輯值 編碼表，避免每次計算，可以加快運行速度。
動態(tài)生成單元74,用于根據(jù)讀取的存儲單元73中的滾動方式編 碼，以及顯示頻率、顯示次數(shù)，依起始位置編碼指示的位置、滾動 方式編碼指示的順序次讀取出存儲單元73中所存儲的各個組邏輯 值，并發(fā)送給數(shù)碼管驅(qū)動單元75。
數(shù)碼管驅(qū)動單元75，根據(jù)接收的邏輯信息驅(qū)動LED進行顯示。
通過該包括以上控制單元的顯示裝置，當依次讀取 ABCDEFGHIJK對應(yīng)的邏輯值00110010010 、 11011010000、 10000111000，并驅(qū)動數(shù)碼管顯示時，便可以顯示出數(shù)字2由下方、 正常到上方位置的動態(tài)顯示過程。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明， 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。例如，發(fā)光二極管也可以 替換成真空熒光管或有機發(fā)光二極管等發(fā)光管。在第二實施例中，
凄史碼管上也可以不i殳置LED f。這才羊可以減少一個LED而且不影響 數(shù)字的顯示效果。數(shù)字的顯示時間等參數(shù)也可以通過對CPLD器件 進行編程來實現(xiàn)。再如，本例中是以數(shù)字的上滾、下滾為例進行說 明，同樣可以應(yīng)用在數(shù)字的左滾、右滾顯示。并且，同理可以應(yīng)用 在可以以本發(fā)明所述LED數(shù)碼管顯示的字母上。
權(quán)利要求1.一種數(shù)碼管，包括七段發(fā)光管，構(gòu)成“日”字形結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括四段發(fā)光管，分別設(shè)置在“日”字形結(jié)構(gòu)的四角，其中兩段與“日”字形結(jié)構(gòu)的左側(cè)發(fā)光管共軸，另兩段與“日”字形結(jié)構(gòu)的右側(cè)發(fā)光管共軸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)碼管，其特征在于，還包括六段發(fā) 光管，分別置于構(gòu)成"日"字形結(jié)構(gòu)的七段發(fā)光管的軸向延長線的 交點處。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)碼管，其特征在于，所述發(fā)光管為 發(fā)光二極管、真空熒光管或有機發(fā)光二極管。
4. 一種動態(tài)數(shù)字顯示裝置，其特征在于，包括數(shù)碼管，包括七段發(fā)光管，構(gòu)成"日，，字形結(jié)構(gòu)；還包括四段發(fā) 光管，分別設(shè)置在"日，，字形結(jié)構(gòu)的四角，其中兩段與"日，，字形 結(jié)構(gòu)的左側(cè)發(fā)光管共軸，另兩段與"日"字形結(jié)構(gòu)的右側(cè)發(fā)光管共 軸；接收單元(71),用于接收外部傳輸過來的包含所要顯示的信息 和滾動指示的外部指令；初始狀態(tài)生成單元(72),用于根據(jù)接收單元(71 )接收的所要 顯示的信息生成對應(yīng)數(shù)碼管顯示的邏輯值、根據(jù)滾動指示確定出滾 動方式，以及生成所要顯示信息位于數(shù)碼管不同位置的不同邏輯值；存儲單元(73)，用于存儲初始狀態(tài)生成單元(72)所轉(zhuǎn)換后的 邏輯值及所確定出的滾動方式；動態(tài)生成單元(74)，用于讀取存儲單元(73)中存儲的滾動方 式，并據(jù)此依次讀取存儲單元(73)所存儲的各個邏輯值發(fā)送給數(shù) 碼管驅(qū)動單元；數(shù)碼管驅(qū)動單元(75)，根據(jù)接收的邏輯值驅(qū)動所述數(shù)碼管的發(fā)光。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述初始狀態(tài)生成單元(72)包括邏輯值生成子單元(721),用于根據(jù)接收單元(71)接收的所 要顯示的信息生成對應(yīng)數(shù)碼管顯示的邏輯值；滾動顯示方式識別子單元(722)，用于根據(jù)接收單元(71)接 收的滾動指示確定出滾動方式；邏輯值轉(zhuǎn)換子單元(724),用于根據(jù)轉(zhuǎn)換后的邏輯值、指示滾 動方式依次生成所要顯示信息位于數(shù)碼管不同位置的不同邏輯值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述初始狀態(tài)生 成單元(72)還包括起始位置識別子單元(723 )，用于識別出外部 指令中攜帶的起始位置信息；所述動態(tài)生成單元(74)依次讀取出存儲單元中所存儲的各個組 邏輯值時根據(jù)所述起始位置信息讀取所對應(yīng)的第一個邏輯值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述初始狀 態(tài)生成單元(72)還包括顯示變化方式識別子單元(725 )，用于識 別出接收單元(71)所接收的指令中包含的控制數(shù)碼管顯示變化的 次數(shù)、頻率和/或時間間隔信息；所述動態(tài)生成單元(74)依次讀取出存儲單元(73)中所存儲的 各個邏輯值時根據(jù)所述次數(shù)、頻率和/或時間間隔進行讀取。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括六段發(fā)光 管，分別置于構(gòu)成"日"字形結(jié)構(gòu)的7段發(fā)光管的軸向延長線的交 點處。
專利摘要本實用新型提供了一種數(shù)碼管，包括七段發(fā)光管，構(gòu)成“日”字形結(jié)構(gòu)，還包括四段發(fā)光管，分別設(shè)置在“日”字形結(jié)構(gòu)的四角，其中兩段與“日”字形結(jié)構(gòu)的左側(cè)發(fā)光管共軸，另兩段與“日”字形結(jié)構(gòu)的右側(cè)發(fā)光管共軸。還提供了一種動態(tài)數(shù)字顯示裝置，包括上述數(shù)碼管、接收單元、初始狀態(tài)生成單元、存儲單元、動態(tài)生成單元和數(shù)碼管驅(qū)動單元。通過本發(fā)明，可以實現(xiàn)數(shù)字或字母的動態(tài)顯示。
文檔編號G09G3/14GK201402594SQ200920009469
公開日2010年2月10日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者軍 劉, 文桂芹, 李忠祥 申請人:海爾集團公司;青島海爾智能電子有限公司