单片机开发板上为什么要用三极管驱动数码管？

Question

我和同学现在在学单片机，弄了个最小系统，想自己焊外围电路。但是我看到电路图上数码管要用三极管驱动，请问这是什么原理？如果想节约成本不加三极管的话，数码管能否工作？跟有了三极管的区别在哪？

Answer 1

数码管不能工作

原因：51系列单片机（如果你用的是的话）的输出方式为强下拉/弱上拉，一看这名字就知道，高电平输出电流很小，所以数码管会很暗。

举个例子，最简单的流水灯实验电路为VCC接限流电阻，然后接各个发光二极管，再接单片机的控制引脚，一切正常。现在，你把限流电阻接VCC那端断开，改接到单片机的一个高电平的引脚上去。理论上讲应该没区别，可是你会发现小灯暗了许多。你可以测量一下那个“高电平”引脚，会发现它不足5V，这就是“弱上拉”的体现。
这时候，你的小灯就相当于一个共阳极数码管（数码管其实就是多个条形发光二极管）。你或许会说，这个亮度还可以，而且我还可以减小限流电阻，那么你看看数码管动态扫描的原理，你就知道每个数码管只有1/n的时间亮了（n为数码管个数），那时候就真的暗了，很暗！我亲手试过！当初我也有像你一样的想法，事实证明只有熄灯后才看得见它显示的是什么！
共阴极数码管其实也一样，因为强下拉/弱上拉，不管怎样总有一端是弱的，达不到想要的效果！
三极管的作用就是电流放大，看看资料就明白了，那样的话就不用管强弱的问题了。

就那几个三极管的成本就别省了，如果嫌焊接麻烦，可以用三八译码器74138/238，也没几个钱，使用前注意好正/负逻辑。

祝你成功！

Answer 2

单片机开发板上面的常见单片机芯片的输出电流一般是20mA以内
一个数码管的驱动电流大概是5mA左右
若直接用单片机驱动数码管，则会导致单片机输出电流或者灌入电流过大
所以一般要使用三极管进行扩流
单片机的IO口只做电平输出，驱动三极管的电流一般是uA级别
会避免单片机功耗过大导致的发热等问题。

Answer 3

一个数码管有8段，每一段的电流需要10-20MA的电流才能工作，那共极电流就是你点亮的段电流相加，所以要加三极管，单片I/O电流只有20MA左右，希望能给你帮助

Answer 4

因为数码管需要驱动的电流比单片机的端口能提供的大。至于你后边的问题，不知道你用的什么单片机，哪个型号，什么数码管。这些你可以自己搞清楚，查查单片机和数码管的芯片资料看看就行了。

Answer 5

“看你所采用单片机的IO驱动能力。”
例：
传统8051单片机IO驱动能力很弱，P0为集电极开路结构，无法驱动数码管。
AVR单片机IO驱动强，可不加三极管直接驱动。

估计你使用的是传统8051单片机，这个需要你进一步了解单片机的内部硬件结构！