Arduino семисегментный индикатор 4 разрядный

Подключение семисегментного индикатора (1 разряд) к Arduino по SPI

Наверняка у многих валяется вот такая светодиодная панелька:

Правильное название: семисегментный индикатор

Он получил такое названия благодаря тому, что в его корпусе находится 7 сегментов — светодиодов (часто добавляют ещё 8-й — точку).

Сейчас они не актуальны. Проще LCD экран подключить, он меньше выводов занимает, да и работать с ним проще. Однако иногда такие индикаторы могут быть полезен. Например, когда нужно отобразить только какую-либо цифру и ничего более. Плюс, они дешевле экранчиков.

Работать с семисегментом надо как со сборкой светодиодов (с общим катодом или анодом). Распиновку можно узнать, прозванивая ножки мультиметром. У меня получилось так: ( общий катод)

Каждый сегмент — это отдельный светодиод (красный или зелёный). Если подключаем к источнику 5V, то последовательно с каждым из них нужно подключить по резистору (150-300 ом) — чтобы не перегорели.

А соединять с Arduino я предлагаю через сдвиговый регистр 74HC595N (интерфейс SPI)

схема на BreadBoard:

Принципиальную схему не смог нарисовать в sPlan (нет 28-пиновой Atmega), так-что сделал в Fritzing:

Описание схемы:

— ноги 15,1,2,3,4.5,6,7 — это выходы регистра. Их подключаем к соответствующим ногам индикатора (A к Q0, B к Q1, C к Q3, ну и т. д.. Главное, чтобы было по порядку — тогда часть программирования будет проще)
— ноги 8 и 16 — это питание микросхемы (подключаем к GND и +5V Arduino)
— 10 ногу к +5V
— 13 ногу к GND
— Ноги 14, 12, 11 — управляющие пины шины SPI .
11 (SH_CP) — тактовая шина (clock) к 13 контакту Arduino (не принципиально)
12 (ST_CP) — защёлка (latch) к 12 контакту Arduino (не принципиально)
14 (DS) — данные (data) к 8 контакту Arduino (не принципиально)

Прошивка

Код очень простой. Мы даже не будем использовать библиотеку SPI. Посылать данные будем функцией shiftOut()

Она будет отправлять регистру 1 байт (8 бит). Каждый сегмент — это 1 бит. ( Если отправить вот такой байт: 0b10000000, то получим такую вот картину: (зажжётся первый сегмент — А)

Суть: Зажигая определённую комбинацию сегментов, мы получаем на экране цифру. Так, например, если зажечь сегменты B и С то загорится единичка. A, B, C — семёрка, и т. д..

Сам код: SevSeg1_SPI.ino

Список радиоэлементов

Прикрепленные файлы:

Оценить статью

• Техническая грамотность

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (4) | Я собрал ( 0 ) | Подписаться

Для добавления Вашей сборки необходима регистрация

#define CLOCK 13 //SH_CP
#define DATA 12 //DS
#define LATCH 8 //ST_CP
int val = 0;

//настраиваем контакты на выход
pinMode(CLOCK, OUTPUT);
pinMode(DATA, OUTPUT);
pinMode(LATCH, OUTPUT);

//отключаем LATCH (чтобы регистр не ждал данных)
digitalWrite(LATCH, HIGH);
>

0b12345678
*/
switch (val) <
case -1: //точка
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b00000001);
break;
case 0: //0
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b11111100);
break;
case 1: //1
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b01100000);
break;
case 2: //2
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b11011010);
break;
case 3: //3
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b11110010);
break;
case 4: //4
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b01100110);
break;
case 5: //5
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b10110110);
break;
case 6: //6
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b10111110);
break;
case 7: //7
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b11100000);
break;
case 8: //8
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b11111110);
break;
case 9: //9
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b11110110);
break;
case 10: //A
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b11101110);
break;
case 11: //b
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b00111110);
break;
case 12: //C
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b10011100);
break;
case 13: //d
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b01111010);
break;
case 14: //E
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b10011110);
break;
case 15: //F
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b10001110);
break;
case 16: //G
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b10111100);
break;
case 17: //H
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b01101110);
break;
case 18: //I
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b01100000);
break;
case 19: //J
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b01110000);
break;
case 20: //L
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b00011100);
break;
case 21: //n
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b00101010);
break;
case 22: //O
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b11111100);
break;
case 23: //P
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b11001110);
break;
case 24: //q
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b11100110);
break;
case 25: //S
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b10110110);
break;
case 26: //U
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, 0b01111100);
break;
//некоторые буквы невозможно отобразить. их нет в списке
>

//включаем LATCH (Начинаем общение)
digitalWrite(LATCH, HIGH);
if(val==26) <
val=-2;
>
delay(1000);
val=val+1;
>

#define CLOCK 13 //SH_CP 11 74СН
#define DATA 12 //DS 14 74СН
#define LATCH 8 //ST_CP 12 74СН

// — распиновка сегментов
byte numberSegments[10] = <
0b11111101, 0b01100000, 0b11011010, 0b11110010, 0b01100110,
0b10110110, 0b10111110, 0b11100000, 0b11111110, 0b11110110,
>;

//настраиваем контакты на выход
pinMode(CLOCK, OUTPUT);
pinMode(DATA, OUTPUT);
pinMode(LATCH, OUTPUT);

//отключаем LATCH (чтобы регистр не ждал данных)
digitalWrite(LATCH, HIGH);
>

void loop() <
for (int i = 0; i <=9; i++)
<
//включаем LATCH (Начинаем общение)
digitalWrite(LATCH, LOW);
shiftOut(DATA, CLOCK, LSBFIRST, numberSegments[i]);
//включаем LATCH (Начинаем общение)
digitalWrite(LATCH, HIGH);
delay(1000);
>
>

Вывод информации на 4 разрядный 7сегментный индикатор при помощи двух 74hc595

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Здравствуйте!
Для одного из проектов мне потребовались часы на 7 сегментном 4-х разрядном индикаторе и возможность подключить еще ряд внешних исполнительных устройств.
Вариант с LCD мне не подходит. То что находил в интернете не подходит, т.к. либо индикатором заняты все «ноги» Arduino, либо, при использовании 74hc595, регистр ставили на каждый разряд, что я считаю перерасходом микросхем.
В итоге решил делать на двух регистрах — один для генерации символов, другой для переключения разрядов.
После долгих часов оптимизации чужих скетчей у меня получился представленный ниже. В принципе код рабочий, но напрягает то что «засвечиваются» соседние разряды. В принципе жить с этим можно, но охота чтобы все разряды показывали четко те символы какие мне необходимы.
В данный момент вместо часов я подключил переменный резистор, для наглядности, а так же может кому и такое решение подойдет.

Вопрос у меня в следующем — Подскажите, пожалуйста что нужно переделать или добавить для корректного отображения символов.

Схема подключения:

Скетч:

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

напрягает то что «засвечиваются» соседние разряды

Ну, а почему засвечиваются, выяснили?

Предлагаю, например, сэкономить ардуиноноги, и оставить только один выход Latch, на обе 595-е.
Заодно и засвечивание пропадёт, мне кажется.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

напрягает то что «засвечиваются» соседние разряды

Ну, а почему засвечиваются, выяснили?

Предлагаю, например, сэкономить ардуиноноги, и оставить только один выход Latch, на обе 595-е.
Заодно и засвечивание пропадёт, мне кажется.

Я так думаю, что причина в функции отображения. Как-то не очень мне нравиться как она работает. Видел проекты в которых всё четко отображается, но вот в коде их я так разобраться и не смог :(. Поэтому, собственно и сюда решил написать, может кто подскажет правильный вариант.

Паралельное расположение сдвиговых регистров я оставил умышленно, т.к. мне показалось, что так код проще получается. Возможно заблуждаюсь. Идея в том чтобы в перспективе, при необходимости, можно было расширить еще на 4 разряда. Такая реализация мне проще показалась, да и так всего 4 ноги у Arduino занял.

Не знаю как сюда видео работы устройства выложить, поэтому залил на яндекс

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Да я же подсказал, осталось попробовать. 🙂

Проблема в том, что цифра на индикаторе меняется в один момент времени — в функции Segment(int x),
а номер разряда в другой момент — в функции Razryad(int r).

Чем эти моменты дальше друг от друга, тем больше рассинхронизация разряда и цифры, и соответственно заметнее засветка.

Можно попробовать изменить программу, чтобы строчки digitalWrite(latchPin, HIGH); и digitalWrite(latchPin2, HIGH); выполнялись подряд, и пауза между ними была как можно меньше.

Но в идеале, всё-таки советую оставить один latchPin, для достижения полной синхронности.
А увеличению разрядности это никак не помешает.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Паралельное расположение сдвиговых регистров я оставил умышленно, т.к. мне показалось, что так код проще получается.

Я, кстати, параллельное расположение менять не предлагаю. Оно ничем не мешает — пусть остаётся, если удобно.

Нужно только объединить у 595-ых сдвиговые входы, и подключить к одному выходу ардуины.

Upd: Не сдвиговые конечно, а входы защёлкивания. Ошибся, извините — ночью советовал. 🙂

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Стало интересно сколько и какие внешние устройства предполагается подключить помимо семисегментника.

Может стоит именно эти устройства подключить через сдвиговые регистры или взят I2C расширитель портов например PCF8574 и не мучаться со сдвиговыми регистрами.

А вообще вот мой код для работы с семисегментным индикатором напрямую без сдвиговых регистров но его не сложно модифицировать под регистры.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Стало интересно сколько и какие внешние устройства предполагается подключить помимо семисегментника.

согласен, логичнее именно другую переферию подключить на сдвиговые регистры (если применимо), потому как врядли другую переферию нужно так часто переключать как выводы для семисегментника при динамической индикации

в данном варианте вместо PCF8574 целесообразней поставить драйвер семисегментников типа max7219

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Для семисегиентников есть прекрасный драйвер stled316.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

О применении max7219 я думал, но не стал использовать по ряду причин:
1. Работают только с индикаторами с общим катодом, а у меня общий анод на всех имеющихся индикаторах 🙁
2. У нас в городе max7219 не купить, а заказывать с китая только партиями не менее 10 штук. Ради 3-4 проектов заказывать 10 микросхем не охота.
3. Для своих нужд посчитал кощунством использовать max7219. Если уж их грузить, то по полной 🙂
4. max7219 в 3 раза дороже 74hc595. 300 рублей (за 10 штук), конечно, не великие деньги, но тем не менее.
5. 74hc595 считаю более распространенным.
. хотя, касательно цены! В данной схеме используются две 74hc595, а значит разница уже не в 3 раза, а с учетом удобства работы с библиотекой для max7219, может оно и действительно вариант правильнее и проще ;). Но не для меня. Если бы не причина №1, то думаю сделалбы на max7219.

Драйвер stled316 и PCF8574 не стал использовать по тем же причинам — недоступность у нас в городе (думаю не только у меня) да и цена куда выше 74hc595.
Еще, просто хотелось понять как работать с 74hc595 🙂

Скорректированная схема:

Итоговый код:

А еще буду очень благодарен, если мне подскажут как информацию в спойлер прятать.

Arduino: 7-сегментный индикатор

Если вы научились пользоваться «световой шкалой», то следующий шаг в освоении нового компонента «7-сегментный индикатор» дастся вам легко. Он попадается практически во всех стартовых наборах.

Одноразрядный 7-сегментный индикатор

Мы имеем дело опять с набором светодиодов, только на этот раз их 8 (семь полосок и один кружочек) и они расположены не друг за другом, а в определённом порядке, которые позволяют вам выводить цифры от 0 до 9.

Важная отличительная черта — у индикатора имеются общие ножки для катода (ножки 3 и 8). Всего их две и они равноценны. Это удобно, вам не нужно будет от каждого катода вести отдельный провод на землю. Достаточно выбрать один из общих катодов и от неё соединиться с GND. Аноды у всех отдельные.

Также при желании вы можете установить несколько таких индикаторов подряд для вывода больших двухзначных, трёхзначных и т.д. чисел. Но существуют готовые компактные наборы для этих целей.

На 7-сегментный индикатор распространяются те же правила, что и на стандартные светодиоды — у каждого должен быть свой резистор. Поэтому для опытов приготовьте 8 резисторов.

Схематично можно изобразить следующим образом.

Собираем на макетной плате. Соединяем провода по порядку, начиная с первой ножки, которая идёт на второй порт. На землю идёт восьмая ножка индикатора.

Для проверки можно запустить стандартный пример Blink, только установите в качестве проверочного светодиода любой из ваших используемых портов. Я выбрал пятый порт, чтобы помигать точкой.

Если мы хотим помигать цифрой 1, то нам надо использовать светодиоды 4 и 6, которые идут на порты 4 и 6 платы микроконтроллера.

Если мы захотим вывести цифру 5, то понадобится работать с пятью светодиодами, цифру 8 — уже семь светодиодов. При сложных проектах работать с таким количеством становится затруднительно. Придётся каждый раз смотреть на схему, что вспомнить, какие светодиоды нужно включить для отображения каждой цифры.

Но можно пойти другим путём. А поможет нам единица информации — байт. Байт в своём двоичном представлении состоит из 8 бит. Каждый бит может принимать значения 0 или 1. А наш светодиодный индикатор как раз и состоит из восьми светодиодов. Таким образом мы можем представить цифру на индикаторе в виде набора байт, где единица будет отвечать за включённый диод, а ноль — за выключенный диод.

Число в двоичном виде записывается следующим образом:

Первые два символа 0b дают понять, что речь идёт о двоичном счёте. Все нули означают, что все светодиоды будут выключены.

У нас задействованы порты от 2 по 9. Второй порт записывается в самую правую позицию. Чтобы его включить, поставим единицу.

Можно самостоятельно включать по отдельности каждый диод, перемещая единицу в представленном байте. Поняв принцип, можно, например, заметить, что за точку отвечает четвёртый бит справа. Если мы его не будем использовать, то он всегда будет равен 0. За чёрточку посередине индикатора отвечает самый последний байт (или первый слева).

Комбинируя набор нулей и единиц, можно создать нужные нам цифры. Например, цифра 0 будет представлена как 0b01110111.

Давайте напишем пример вывода цифры 0.

Код немного избыточен, переменная mask здесь лишняя, но она нам пригодится в следующем примере. Здесь важно, что мы пробегаемся в цикле по числу светодиодов и устанавливаем у всех режим OUTPUT. Затем также в цикле проходим через все светодиоды и узнаём, комбинацию бит с помощью метода bitRead(). Полученная информация помогает нам подсветить нужные светодиоды и получить цифру 0 на выходе.

Для остальных цифр можно также подготовить нужные наборы бит.

Но мы пойдём другим путём. Все эти значения мы поместим в массив. И будем вытаскивать по индексу. А индексом для примера нам послужит метод millis. С его помощью мы можем получить число секунд, прошедших с запуска скетча, но выводить будем только последнюю цифру прошедших секунд.

Запустив пример, мы получим реальный секундомер. За точность не ручаюсь, но для простых задач подойдёт.

На видео некоторые цифры отображаются коряво, видимо из-за особенностей записи. В реальности все цифры работают как положено.

Позже я добавил на плату ещё один светодиод, который загорался при значении 0. При других значениях он был выключен.

На Амперке есть упоминания о двух компонентах, которые можно использовать для светодиодного индикатора. Я пока ими не пользовался:

Четырёхразрядный 7-сегментный индикатор

У четырёхразрядного 7-сегментного индикатора двенадцать выводов: 8 для каждого разряда с точкой и 4 для выбора нужного разряда. Чтобы разобраться в подключении, желательно иметь картинку перед глазами.

Если индикатор держать точкой вниз, то отсчёт идёт против часовой стрелки от нижнего левого угла.

Выводы 6, 8, 9 и 12 отвечают за конкретные разряды. Это могут быть общие катоды или общие аноды.

Выводы 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 11 отвечают за конкретные сегменты. Например, самая верхняя полоска обозначена буквой A и имеет номер вывода 11. Таким образом, если подключить выводы 11 и 12 индикатора к выводу 11 и 12 на плате Arduino, то можем управлять этой полоской стандартным способом, например, помигать светодиодом.

Соедините все двенадцать выводов индикатора с выводами на плате. В своих примерах я использовал следующую схему.

При необходимости используйте резисторы, хотя во многих примерах в интернете встречал схемы без них.

Включаем букву H на всех разрядах.

Работа с индикатором показалась мне слишком муторной и сложной. Дополнительные материалы можно посмотреть на сайте, с которого я взял часть примеров.

Библиотека fDigitsSegtPin

К счастью есть библиотека fDigitsSegtPin, которую можно установить через менеджер библиотек. Подключаем библиотеку, указываем все двенадцать выводов по порядку и выводим нужное число.

Модули 7-сегментных дисплеев

Большое количество выводов у 7-сегментных дисплеев не слишком удобно использовать. Поэтому появились дисплеи в виде готовых модулей. Например, популярна модель TM1637.

Вывод информации на 4 разрядный 7сегментный индикатор при помощи двух 74hc595

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Здравствуйте!
Для одного из проектов мне потребовались часы на 7 сегментном 4-х разрядном индикаторе и возможность подключить еще ряд внешних исполнительных устройств.
Вариант с LCD мне не подходит. То что находил в интернете не подходит, т.к. либо индикатором заняты все «ноги» Arduino, либо, при использовании 74hc595, регистр ставили на каждый разряд, что я считаю перерасходом микросхем.
В итоге решил делать на двух регистрах — один для генерации символов, другой для переключения разрядов.
После долгих часов оптимизации чужих скетчей у меня получился представленный ниже. В принципе код рабочий, но напрягает то что «засвечиваются» соседние разряды. В принципе жить с этим можно, но охота чтобы все разряды показывали четко те символы какие мне необходимы.
В данный момент вместо часов я подключил переменный резистор, для наглядности, а так же может кому и такое решение подойдет.

Вопрос у меня в следующем — Подскажите, пожалуйста что нужно переделать или добавить для корректного отображения символов.

Схема подключения:

Скетч:

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

напрягает то что «засвечиваются» соседние разряды

Ну, а почему засвечиваются, выяснили?

Предлагаю, например, сэкономить ардуиноноги, и оставить только один выход Latch, на обе 595-е.
Заодно и засвечивание пропадёт, мне кажется.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

напрягает то что «засвечиваются» соседние разряды

Ну, а почему засвечиваются, выяснили?

Предлагаю, например, сэкономить ардуиноноги, и оставить только один выход Latch, на обе 595-е.
Заодно и засвечивание пропадёт, мне кажется.

Я так думаю, что причина в функции отображения. Как-то не очень мне нравиться как она работает. Видел проекты в которых всё четко отображается, но вот в коде их я так разобраться и не смог :(. Поэтому, собственно и сюда решил написать, может кто подскажет правильный вариант.

Паралельное расположение сдвиговых регистров я оставил умышленно, т.к. мне показалось, что так код проще получается. Возможно заблуждаюсь. Идея в том чтобы в перспективе, при необходимости, можно было расширить еще на 4 разряда. Такая реализация мне проще показалась, да и так всего 4 ноги у Arduino занял.

Не знаю как сюда видео работы устройства выложить, поэтому залил на яндекс

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Да я же подсказал, осталось попробовать. 🙂

Проблема в том, что цифра на индикаторе меняется в один момент времени — в функции Segment(int x),
а номер разряда в другой момент — в функции Razryad(int r).

Чем эти моменты дальше друг от друга, тем больше рассинхронизация разряда и цифры, и соответственно заметнее засветка.

Можно попробовать изменить программу, чтобы строчки digitalWrite(latchPin, HIGH); и digitalWrite(latchPin2, HIGH); выполнялись подряд, и пауза между ними была как можно меньше.

Но в идеале, всё-таки советую оставить один latchPin, для достижения полной синхронности.
А увеличению разрядности это никак не помешает.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Паралельное расположение сдвиговых регистров я оставил умышленно, т.к. мне показалось, что так код проще получается.

Я, кстати, параллельное расположение менять не предлагаю. Оно ничем не мешает — пусть остаётся, если удобно.

Нужно только объединить у 595-ых сдвиговые входы, и подключить к одному выходу ардуины.

Upd: Не сдвиговые конечно, а входы защёлкивания. Ошибся, извините — ночью советовал. 🙂

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Стало интересно сколько и какие внешние устройства предполагается подключить помимо семисегментника.

Может стоит именно эти устройства подключить через сдвиговые регистры или взят I2C расширитель портов например PCF8574 и не мучаться со сдвиговыми регистрами.

А вообще вот мой код для работы с семисегментным индикатором напрямую без сдвиговых регистров но его не сложно модифицировать под регистры.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Стало интересно сколько и какие внешние устройства предполагается подключить помимо семисегментника.

согласен, логичнее именно другую переферию подключить на сдвиговые регистры (если применимо), потому как врядли другую переферию нужно так часто переключать как выводы для семисегментника при динамической индикации

в данном варианте вместо PCF8574 целесообразней поставить драйвер семисегментников типа max7219

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Для семисегиентников есть прекрасный драйвер stled316.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

О применении max7219 я думал, но не стал использовать по ряду причин:
1. Работают только с индикаторами с общим катодом, а у меня общий анод на всех имеющихся индикаторах 🙁
2. У нас в городе max7219 не купить, а заказывать с китая только партиями не менее 10 штук. Ради 3-4 проектов заказывать 10 микросхем не охота.
3. Для своих нужд посчитал кощунством использовать max7219. Если уж их грузить, то по полной 🙂
4. max7219 в 3 раза дороже 74hc595. 300 рублей (за 10 штук), конечно, не великие деньги, но тем не менее.
5. 74hc595 считаю более распространенным.
. хотя, касательно цены! В данной схеме используются две 74hc595, а значит разница уже не в 3 раза, а с учетом удобства работы с библиотекой для max7219, может оно и действительно вариант правильнее и проще ;). Но не для меня. Если бы не причина №1, то думаю сделалбы на max7219.

Драйвер stled316 и PCF8574 не стал использовать по тем же причинам — недоступность у нас в городе (думаю не только у меня) да и цена куда выше 74hc595.
Еще, просто хотелось понять как работать с 74hc595 🙂

Скорректированная схема:

Итоговый код:

А еще буду очень благодарен, если мне подскажут как информацию в спойлер прятать.

Модуль многоразрядного 7-ми сегментного индикатора на базе микросхемы MAX72xx, подключение к Arduino и работа с библиотечными функциями.

Опубликовано: 02.11.2016 19:46

На этот раз, в статье будет рассмотрен один из интереснейших модулей, а именно — многоразрядный семисегментный индикатор на базе микросхемы MAX7219. Почему многоразрядный? Ответ прост — количество разрядов это и есть количество цифр, которое может отобразить модуль. Например, на фото ниже, показаны три вида многоразрядных индикаторов, слева направо — 4-х разрядный, 6-ти разрядный, 8-ми разрядный. Причем первый является 4-х разрядным индикатором часового типа. Отличие индикатора часового типа от обычного в том, что у него есть знак двоеточия, тогда как у обычного любого индикатора этот знак заменяется точкой внизу, рядом с цифрой.

В этой статье, рассматриваемые модули работают на базе микросхемы MAX7219. Эта микросхема является драйвером для светодиодных семисегментных индикаторов, а также LED матриц 8х8, и мы не будем рассматривать принципиальные схемы подключения этого драйвера. Просто за основу взят готовый модуль, будут приведены примеры подключения к плате Arduino UNO и разобрана работа с функциями библиотеки LedControl. Кстати, как уже было сказано — LED матрицы 8х8 тоже работают на базе драйвера MAX7219, и кому интересно то добро пожаловать в статьи:

Итак, начнем. Думаю что про многоразрядность было дано хорошее описание, а вот почему семисегментный? Ответ тоже не так уж и сложен — потому что для формирования символа или отображения цифры используется семь светодиодов, проиндексированных буквами A, B, C, D, E, F, G, таблица ниже показывает как это обозначено:

Как видно из таблицы, есть также и восьмой светодиод — DP. Полностью закодировать символ или цифру можно в 1 байте, устанавливая или сбрасывая определенный бит, как это показано с примером кодирования символа J. В примере установлены биты B, C, D, E, что позволяет отобразить заданный символ на семисегментном индикаторе.

От теории к практике — подключим 8-ми разрядный модуль к плате Arduino Uno по указанной ниже схеме:

Для отображения символов используется несколько функций из подключаемой библиотеки LedControl.h. Разберем каждую из этих функций по порядку, начнем с функции setDigit().

Прототип объявления функции для отображения числа и передаваемые функции аргументы:

setDigit(int addr, int digit, byte value, boolean dp);

i nt addr — адрес модуля на шине SPI для которого вызывается функция, если модуль один — то этот параметр равен 0 (по умолчанию адресация устройств на шине SPI начинается с нуля)

int digit — порядковый номер разряда в модуле индикации, по умолчанию для многоразрядных индикаторов нумерация разрядов начинается с крайнего правого разряда, соответственно номер крайнего правого разряда равен 0 , а номер крайнего левого разряда в нашем случае равен 7

byte value — значение(число от 0 до 9) которое нужно отобразить в разряде номер которого указан в параметре int digit

boolean dp — этот параметр отвечает за отображение точки у разряда номер которого указан в параметре int digit. Если параметр равен true то точка отобразится, если false то точка не отобразится.

Прототип объявления функции для отображения символа и передаваемые функции аргументы:

setChar(int addr, int digit, char value, boolean dp);

i nt addr — адрес модуля на шине SPI для которого вызывается функция, если модуль один — то этот параметр равен 0 (по умолчанию адресация устройств на шине SPI начинается с нуля)

int digit — порядковый номер разряда в модуле индикации, по умолчанию для многоразрядных индикаторов нумерация разрядов начинается с крайнего правого разряда, соответственно номер крайнего правого разряда равен 0 , а номер крайнего левого разряда в нашем случае равен 7

char value — символ, который должен отобразиться в разряде номер которого задан параметром int digit

boolean dp — этот параметр отвечает за отображение точки у разряда номер которого указан в параметре int digit. Если параметр равен true то точка отобразится, если false то точка не отобразится.

Отдельным моментом стоит упомянуть, что функция setChar() может отобразить только ограниченный набор символов, таких как:

• 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9цифра отображается как символ
• A aсимвол отобразится в верхнем регистре
• B bсимвол отобразится в нижнем регистре
• С ссимвол отобразится в нижнем регистре
• D dсимвол отобразится в нижнем регистре
• E eсимвол отобразится в верхнем регистре
• F fсимвол отобразится в верхнем регистре
• H hсимвол отобразится в нижнем регистре
• L lсимвол отобразится в верхнем регистре
• P pсимвол отобразится в верхнем регистре
• —знак «минус»
• . ,отображение точки
• _символ подчеркивания
• установить символ пробела

В тестовом скетче можно поставить задачу такого плана:

1. Отобразить поочередно цифры от 1 до 8 без точки
2. Заполнить цифрами от 1 до 8 все разряды модуля индикации, плюс отобразить все точки указаных разрядов
3. Отрисовать поразрядно массив с заранее закодированными в двоичном коде символами, в результате должно получиться «Arduino rules. «

Из-за ограниченного набора символов функция setChar() не подходит для тестового скетча, так как она не сможет нормально отрисовать фразу указанную в пункте 3. Вместо этой функции мы будем использовать функцию setRow() . Итак. функция setRow() уже была нами испытана в в статьях про изучение Led матриц 8х8, давайте вновь опишем прототип вызова и параметры данной функции.

Прототип объявления функции setRow() и передаваемые функции аргументы:

setRow(int addr, int row, byte value);

i nt addr — адрес модуля на шине SPI для которого вызывается функция, если модуль один — то этот параметр равен 0 (по умолчанию адресация устройств на шине SPI начинается с нуля)

int row — порядковый номер разряда в модуле индикации, по умолчанию для многоразрядных индикаторов нумерация разрядов начинается с крайнего правого разряда, соответственно номер крайнего правого разряда равен 0 , а номер крайнего левого разряда в нашем случае равен 7

byte value — значение в двоичном формате(пример B00000000, также возможна альтернатива в десятичном и шестнадцатиричном), которым закодирован необходимый символ. Таблица кодирования символов поможет правильно закодировать нужный символ.

Ну и в завершение статьи тестовый скетч и видео, как это работает: