尼克斯管，又称发光管，是一种用于显示数字及其他信息的电子设备。玻璃管内包含一个阳极和多个由金属网制成的阴极。大多数尼克斯管的阴极呈数字形状。管内充有低压气体，通常主要为氖气，并掺有少量汞和/或氩气。当一个阴极带电时，尼克斯管会发出彩色光，通常为橙色或绿色，具体颜色取决于管内气体成分。
最常见的尼克斯管有10个阴极，呈数字0至9的形状，部分尼克斯管还带有1或2个小数点。然而，还有其他类型的数字管可显示字母、标记和符号。例如，“数字化器”的阴极是一个带有数字形状孔洞的模板制成的遮光板。
在阴极与阳极之间施加170伏直流电压，每个阴极会发出氖气的红橙色光芒。不同类型的尼克斯管因气体混合物不同而呈现不同颜色。长寿命数字化管采用汞制造，可减少溅射，发出的光呈蓝色或紫色调。在某些情况下，这些颜色会被玻璃上的红色或橙色滤光涂层过滤。
嵌入式开发通用模块：尼克斯管原理与应用
数字管是如何形成数字0到9的？
数字管，又称8个LED灯，由8个LED灯组成。
在实际应用中，这8个LED灯被命名为a、b、c、d、e、f、g、h（或dp）。
根据内部连接方式，数字管可分为共阴极数字管和共阳极数字管。
共阳极数字管：8个LED灯的阳极均连接在一起，每个LED灯的阴极分别引出；
共阴极数字管：8个LED灯的阴极均连接在一起，每个LED灯的阳极分别引出；
左图显示了共阴极数字管的内部结构，右图显示了共阳极数字管的内部结构。
数字管的公共端连接到高电平，一端连接到低电平，该段发光；共阴极数字管的公共端连接到低电平，一端连接到高电平，该段发光。两者的逻辑正好相反。
尼克斯管驱动显示
一般来说，对于数字管的正常显示，需要使用驱动电路驱动数字管各段代码，以显示我们想要的数字。根据数字管的不同驱动方式，可以分为静态和动态两种类型。
- 静态显示驱动器
静态驱动也称为直流驱动。静态驱动是指每个数字管的每个段代码由单个芯片微处理器的I/O端口驱动，或使用如BCD码二进制解码器解码后驱动。静态驱动的优点是编程简单、显示亮度高，缺点是占用I/O端口，例如驱动5个数字管的静态显示需要5×8=40个I/O端口，而89S51微控制器仅提供32个I/O端口，实际应用中必须增加解码驱动器进行驱动，从而增加硬件电路的复杂性。
- 动态显示驱动器
数字管的动态显示接口是单片机中最广泛使用的显示模式之一。动态驱动是将数字管所有8个显示笔画的同名端“a、b、c、d、e、f、g、dp”连接在一起。此外，在每个数字管的公共极COM上添加了位门控制电路，位门由其独立的I/O线控制。当单片机输出字符代码时，所有数字管将接收相同的字符代码，但哪个数字管显示字符取决于单片机对字节门COM端口电路的控制。因此，只要需要对数字管进行门控控制，对应的数字管就会显示字符，未被门控的数字管则不会发光。通过依次控制每个数字管的COM端，每个数字管依次控制显示，这就是动态驱动。在显示旋转过程中，每个尼克斯管点亮时间为1~2毫秒。由于人眼视觉暂留现象及LED的余辉效应，尽管实际上每个尼克斯管并非同时点亮，但只要扫描速度足够快，人们会产生一组稳定显示数据且无闪烁的视觉印象。动态显示效果与静态显示效果相同。可节省大量I/O端口，并降低功耗。
Embedded development common module: Nixie tube principle and application