arduino学习笔记5 - 数码管实验

弘毅

数码管介绍

数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。数码管按段数分为七段数数码管和八段数数码管，八段数数码管比七段数数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）
发光二极管单元连接方式分为共阳数码管和共阴数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极连接到一起形成公共阳极（COM）的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极PWR接到电源输入PWR上，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管则更好相反，阴极连接到一起形成了公共阴极，阳极是独立分开的。

先来看一下本次实验使用的数码管。



通过查询型号LG5011BSR得知其为0.5"单联共阳数码管，下面是其引脚图。



查看其背后，四个角分别有2个原点和5，10两个标记。分别表示了1,6,5,10针脚。




数码管和发光二极管一样，需要添加限流电阻，因为网上没有查到资料说明该数码管的击穿电压是多大。所以供给电源电压宁可小不可大，所以选择220Ω限流电阻，和3.3V供电。

线路连接图如下





把下面的代码编译后下载到控制板上，看看效果~

1. //设置控制各段的数字IO脚，具体几号引脚对应哪一段，来源为数码管官方引脚图。
   
2. int a=7;
   
3. int b=6;
   
4. int c=5;
   
5. int d=11;
   
6. int e=10;
   
7. int f=8;
   
8. int g=9;
   
9. int dp=4;
   
10. 
    
11. //显示数字1
    
12. void digital_1(void)
    
13. {
    
14.   unsigned char j;
    
15.   digitalWrite(c,LOW);//给数字5引脚低电平，点亮c段
    
16.   digitalWrite(b,LOW);//点亮b段
    
17.   for(j=7;j<=11;j++)//熄灭其余段
    
18.     digitalWrite(j,HIGH);
    
19.   digitalWrite(dp,HIGH);//熄灭小数点DP段
    
20. }
    
21. //显示数字2
    
22. void digital_2(void)
    
23. {
    
24.   unsigned char j;
    
25.   digitalWrite(b,LOW);
    
26.   digitalWrite(a,LOW);
    
27.   for(j=9;j<=11;j++)
    
28.     digitalWrite(j,LOW);
    
29.   digitalWrite(dp,HIGH);
    
30.   digitalWrite(c,HIGH);
    
31.   digitalWrite(f,HIGH);
    
32. }
    
33. //显示数字3
    
34. void digital_3(void)
    
35. {
    
36.   unsigned char j;
    
37.   digitalWrite(g,LOW);
    
38.   digitalWrite(d,LOW);
    
39.   for(j=5;j<=7;j++)
    
40.     digitalWrite(j,LOW);
    
41.   digitalWrite(dp,HIGH);
    
42.   digitalWrite(f,HIGH);
    
43.   digitalWrite(e,HIGH);
    
44. }
    
45. //显示数字4
    
46. void digital_4(void)
    
47. {
    
48.   digitalWrite(c,LOW);
    
49.   digitalWrite(b,LOW);
    
50.   digitalWrite(f,LOW);
    
51.   digitalWrite(g,LOW);
    
52.   digitalWrite(dp,HIGH);
    
53.   digitalWrite(a,HIGH);
    
54.   digitalWrite(e,HIGH);
    
55.   digitalWrite(d,HIGH);   
    
56. }
    
57. //显示数字5
    
58. void digital_5(void)
    
59. {
    
60.   unsigned char j;
    
61.   for(j=7;j<=9;j++)
    
62.     digitalWrite(j,LOW);
    
63.   digitalWrite(c,LOW);
    
64.   digitalWrite(d,LOW);
    
65.   digitalWrite(dp,HIGH);
    
66.   digitalWrite(b,HIGH);
    
67.   digitalWrite(e,HIGH);
    
68. }
    
69. //显示数字6
    
70. void digital_6(void)
    
71. {
    
72.   unsigned char j;
    
73.   for(j=7;j<=11;j++)
    
74.     digitalWrite(j,LOW);
    
75.   digitalWrite(c,LOW);
    
76.   digitalWrite(dp,HIGH);
    
77.   digitalWrite(b,HIGH);   
    
78. }
    
79. //显示数字7
    
80. void digital_7(void)
    
81. {
    
82.   unsigned char j;
    
83.   for(j=5;j<=7;j++)
    
84.     digitalWrite(j,LOW);
    
85.   digitalWrite(dp,HIGH);
    
86.   for(j=8;j<=11;j++)
    
87.     digitalWrite(j,HIGH);
    
88. }
    
89. //显示数字8
    
90. void digital_8(void)
    
91. {
    
92.   unsigned char j;
    
93.   for(j=5;j<=11;j++)
    
94.     digitalWrite(j,LOW);
    
95.   digitalWrite(dp,HIGH);
    
96. }
    
97. void setup()
    
98. {
    
99.   int i;//定义变量
    
100.   for(i=4;i<=11;i++)
     
101.     pinMode(i,OUTPUT);//设置4～11引脚为输出模式
     
102. }
     
103. void loop()
     
104. {  
     
105.   while(1)
     
106.   {
     
107.     digital_1();//数字1
     
108.     delay(2000);//延时2s
     
109.     digital_2();
     
110.     delay(2000);
     
111.     digital_3();
     
112.     delay(2000);
     
113.     digital_4();
     
114.     delay(2000);
     
115.     digital_5();
     
116.     delay(2000);
     
117.     digital_6();
     
118.     delay(2000);
     
119.     digital_7();
     
120.     delay(2000);
     
121.     digital_8();
     
122.     delay(2000);   
     
123.   }
     
124. }

复制代码

本次试验的效果为数码管1,2,3,4,5,6,7,8这样子循环显示。

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上面的代码使用的是传统的方法来显示1,2,3,4。如果遇到工程量比较大的时候，这种方法就不合适了。这时我们需要使用数组的方法来进行控制。使用数组前，需要先对显示0,1,2,3等情况下，各个端口的开关情况进行统计，统计结果如下图。



请大家把下面的代码输入控制板，看看实验效果，然后对两种代码表达方式进行研究~~看看异同。

1. byte seven_seg_digits[10][8] = {    //设置每个数字所对应的开关数组
   
2.   { 1,0,0,0,0,1,0,0 },  // = 0
   
3.   { 1,0,0,1,1,1,1,1 },  // = 1
   
4.   { 1,1,0,0,1,0,0,0 },  // = 2
   
5.   { 1,0,0,0,1,0,1,0 },  // = 3
   
6.   { 1,0,0,1,0,0,1,1 },  // = 4
   
7.   { 1,0,1,0,0,0,1,0 },  // = 5
   
8.   { 1,0,1,0,0,0,0,0 },  // = 6
   
9.   { 1,0,0,0,1,1,1,1 },  // = 7
   
10.   { 1,0,0,0,0,0,0,0 },  // = 8
    
11.   { 1,0,0,0,0,0,1,0 }   // = 9
    
12.   };
    
13. 
    
14. void setup() {                //4-11号端口设定为输出模式
    
15.   pinMode(4, OUTPUT);   
    
16.   pinMode(5, OUTPUT);
    
17.   pinMode(6, OUTPUT);
    
18.   pinMode(7, OUTPUT);
    
19.   pinMode(8, OUTPUT);
    
20.   pinMode(9, OUTPUT);
    
21.   pinMode(10, OUTPUT);
    
22.   pinMode(11, OUTPUT);
    
23. }
    
24.    
    
25. void sevenSegWrite(byte digit) {  //设置通过数组控制引脚开关，顺序为4-11号端口
    
26.   byte pin = 4;
    
27.   for (byte segCount = 0; segCount < 8; ++segCount) {
    
28.     digitalWrite(pin, seven_seg_digits[digit][segCount]);
    
29.     ++pin;
    
30.   }
    
31. }
    
32. 
    
33. void loop() {   //设置显示效果为从9开始倒数
    
34.   for (byte count = 10; count > 0; --count) {
    
35.    delay(1000);
    
36.    sevenSegWrite(count - 1);
    
37.   }
    
38.   delay(2000);
    
39. }

复制代码

视频效果如下

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xlsss

陈冬冬 发表于 2012-1-17 17:23
求助！为什么总有个 unsigned char j？？为什么要这样定义变量 j 啊

因为如果直接用char的话就是16个字节了，一般来说在 j 数字允许的情况下，尽量用小点的定义，，

Dawn

管脚能用类似51单片机总线的方式控制吗？

弘毅

Dawn 发表于 2011-10-15 22:01
管脚能用类似51单片机总线的方式控制吗？

额。。。没有用过51单片机。。。有懂51的介绍介绍。。。

树·水·风

这是我写的，不知道有没有错误，我现在没有板子

1. void loop()
   
2. {
   
3.   byte i,j;
   
4.   for(i=0;i<10;i++)
   
5.   {
   
6.     for(j=0;j<8;j++)
   
7.     {
   
8.       if(1==seven_seg_digits[i][j])
   
9.       digitalWrite((j+4),HIGH);
   
10.       else
    
11.       digitalWrite((j+4),LOW);
    
12.     }
    
13.   delay(1000);
    
14.   }
    
15.   delay(2000);
    
16. }

复制代码

陈冬冬

弘毅 发表于 2011-10-15 22:53
额。。。没有用过51单片机。。。有懂51的介绍介绍。。。

求助！为什么总有个 unsigned char j？？为什么要这样定义变量 j 啊

陈冬冬

弘毅 发表于 2011-10-15 22:53
额。。。没有用过51单片机。。。有懂51的介绍介绍。。。

1. void sevenSegWrite(byte digit) {  //设置通过数组控制引脚开关，顺序为4-11号端口
   
2.   byte pin = 4;
   
3.   for (byte segCount = 0; segCount < 8; ++segCount) {
   
4.     digitalWrite(pin, seven_seg_digits[digit][segCount]);
   
5.     ++pin;
   
6.   }
   
7. }

复制代码

求助。。这段代码不明白诶。。。。

勇！

不知道能不能用总线来控制管脚呢？

弘毅

勇！ 发表于 2012-2-1 09:58
不知道能不能用总线来控制管脚呢？

加上对应的IIC或者SPI总线的芯片，就可以，直接控制貌似不行~

uno19901022

25.void sevenSegWrite(byte digit) {  //设置通过数组控制引脚开关，顺序为4-11号端口
26.  byte pin = 4;
27.  for (byte segCount = 0; segCount < 8; ++segCount) {
28.    digitalWrite(pin, seven_seg_digits[digit][segCount]);
29.    ++pin;
30.  }
31.}  
求助这段代码怎么解析？

wgjn123

它们控制的原理相同，但引脚和所用的函数有些不同，所以写的程序不能完全通用

diamondliu

为什么我接3.3V没用,接GND就可以了

弘毅

diamondliu 发表于 2012-3-17 21:45
为什么我接3.3V没用,接GND就可以了

数码管分共阴和共阳。。。你的应该和实验里面所用的，刚好是反的。

diamondliu

知道了,我的高低电平也是反的

diamondliu

不过觉得控制数码管没有51的好懂