Obsługa wyświetlacza LED

Obsługa wyświetlacza LED

Witam wszystkich :)

Ponieważ nie wszystkie zespoły zdążyły na poprzednich zajęciach uruchomić poprawnie wyświetlacz LED, a z tych co uruchomili każdy ma nieco inne rozwiązanie, postaram się tutaj podsumować temat.

1. Podłączenie

Na początek przypomnę, że poszczególne diody w każdym segmencie wyświetlacza oznaczaliśmy tak:

(obrazki wzięte z: http://learn.parallax.com/4-digit-7-segment-led-display-arduino-demo)

Piny wyświetlacza numerowane są jak poniżej:

Żeby było wygodnie, piny Arduino podłączałem w taki sposób, aby wyjścia od 2 do 8 odpowiadały kolejnym diodom "podłużnym" (od "a" do "g"), na pin 9 podłączyłem kropkę, a na piny od 10 do 13 podłączałem kolejne wspólne masy.

UWAGA ! PINY DIOD (od 2 do 9) TRZEBA PODŁĄCZAĆ PRZEZ OPORNIKI, CO NAJMNIEJ 220R (jak ktoś da 1k to też może być).

Pin wyświetlacza	Funkcja	Pin Arduino
11	Dioda „a”	2
7	Dioda „b”	3
4	Dioda „c”	4
2	Dioda „d”	5
1	Dioda „e”	6
10	Dioda „f”	7
5	Dioda „g”	8
3	Dioda kropki	9
12	Wspólna masa 1 segmentu	10
9	Wspólna masa 2 segmentu	11
8	Wspólna masa 3 segmentu	12
6	Wspólna masa 4 segmentu	13

Po podłączeniu całość wygląda mniej więcej tak:

Poniżej wklejam kod programu który przygotowałem. Proponuję go przeanalizować, bo trochę ulepszyłem koncepcję z zajęć :). Napisałem w miarę kompletne komentarze, więc mam nadzieję, że ze zrozumieniem programu nie będzie problemu. Gdyby były jakieś pytania, proszę pisać na maila / FB, albo pytać osobiście (wiecie gdzie mnie szukać :)).

Jeszcze jedno: w moim wyświetlaczu (oznaczonym SH5461AS) każdy segment ma wspólną masę (katodę), ale pamiętam że niektórzy mieli wspólny plus (anodę). Jeśli ktoś ma w swoim wyświetlaczu wspólny plus, program musi być delikatnie przerobiony (napisałem w komentarzach jak).

Trzymajcie się !


//Wyswietlacz LED na Arduino //Marek Balcerzak, Katedra Dynamiki Maszyn PŁ //19.01.2016 //Najpierw definiujemy tablice dwuwymiarowa z czcionkami //Kazdy wiersz odpowiada jednej cyfrze //W kazdym wierszu kolejne cyfry oznaczaja stany diod od 'a' do 'g' //W przypadku mojego wyswietlacza (mam na nim symbol SH5461AS) poszczegolne segmenty maja wspolna katode (mase) //zas wyprowadzenia poszczegolnych diod prowadza do ich anod (plusow) //Dlatego tez 1 oznacza, ze dana dioda ma sie swiecic, a 0 ze nie //Jesli ktos ma wyswietlacz ze wspolna anoda (plusem), wtedy odpalajac ten kod zobaczy cyfry "odwrocone" //czyli te diody ktore mialy sie swiecic beda zgaszone i na odwrot //W takim przypadku w tablicy CYFRY trzeba zamienic wszystkie 1 na 0, a 0 na 1 //a dodatkowo w funkcji "wyswietl_cyfre zamienic linijke //if(i == numer_segmentu) //na //if(i != numer_segmentu) const int CYFRY[10][7] = { {1, 1, 1, 1, 1, 1, 0}, // zero {0, 1, 1, 0, 0, 0, 0}, // jedynka {1, 1, 0, 1, 1, 0, 1}, // 2 {1, 1, 1, 1, 0, 0, 1}, // 3 {0, 1, 1, 0, 0, 1, 1}, // 4 {1, 0, 1, 1, 0, 1, 1}, // 5 {1, 0, 1, 1, 1, 1, 1}, // 6 {1, 1, 1, 0, 0, 0, 0}, // 7 {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1}, // 8 {1, 1, 1, 1, 0, 1, 1} // 9 }; unsigned long t = 0; //Zmienna przechowujaca czas od poczatku uruchomienia ukladu (w milisekundach) //Unsigned long -> dluga liczba calkowita bez znaku const int PINY_DIODY[8] = {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}; // Piny do ktorych podpiete sa kolejne diody od 'a' do 'g' const int PINY_SEGMENTY[4] = {10, 11, 12, 13}; // Piny do ktorych podpiete sa wspolne masy (albo wspolne plusy) segmentow const int PIN_KROPKA = 9; // Pin do ktorego podpieta jest kropka - w tym programie nie uzywam, ale mozna sie pobawic :) unsigned cyfry_do_wyswietlenia[4] = {0, 0, 0, 0}; // Tu beda zapisywane kolejne cyfry ktore powinny sie pojawiac na ekranie unsigned teraz_podswietlany_segment = 0; // W tej zmiennej zapamietujemy ktory z 4 segmentow jest w danej chwili wyswietlany // Dla wygody numeruje segmenty od 0 do 3 //Funkcja do wyswietlania cyfry na danym segmencie //Przyjmuje 2 argumenty - cyfre do wyswietlenia i numer segmentu na ktorym nalezy ja wyswietlic void wyswietl_cyfre(int cyfra, int numer_segmentu) { // Najpierw upewniamy sie ze cyfra nalezy do zbioru {0, 1, ..., 9}, a numer segmentu do {0, 1, 2, 3} if(cyfra >= 0 && cyfra <= 9 && numer_segmentu >= 0 && numer_segmentu <= 3) { // Jesli tak, to na kolejne piny z tabeli PINY_DIODY ustawiamy stany zgodnie z tablica CYFRY // Z tablicy cyfry bierzemy wartosci z wiersza o numerze "cyfra", czyli jak mamy wyswietlic 0, to z zerowego wiersza (poczatkowego) for(int i = 0; i < 7; i++) { digitalWrite(PINY_DIODY[i], CYFRY[cyfra][i]); } // Podswietlamy na razie tylko ten segment na ktorym ma sie pojawic dana cyfra // Dlatego lecimy z i od 0 do 3 wlacznie, dla i==numer_segmentu wlaczamy segment, dla i != numer_segmentu wylaczamy segment for(int i = 0; i < 4; i++) { if(i == numer_segmentu) { digitalWrite(PINY_SEGMENTY[i], LOW); } else { digitalWrite(PINY_SEGMENTY[i], HIGH); } } } } // Funkcja liczaca poszczegolne cyfry do wyswietlenia // Funkcja korzysta z 2 rzeczy: dzielenia calkowitego (operator "/") oraz operatora reszty z dzielenia, tzw. "modulo" (operator "%") // Jezeli w Arduino (lub w Processingu) dzielimy przez siebie dwie liczby typu calkowitego (int albo long albo unsigned itp.), to wynik jest calkowity bez reszty // Na przyklad wynik dzielenia 29 / 5 wyniesie 5, bo 25 = 5*5 + 4 // Z kolei operator reszty z dzielenia (modulo), jak sama nazwa wskazuje, zwraca reszte z dzielenia :) // Na przyklad wynik dzialania 29 % 5 wyniesie 4, bo 25 = 5*5 + 4 //Dlatego tez ponizsza funkcja dziala tak: // - Dzieli liczbe modulo przez 10000, dzieki temu usuwa z niej wszystko co jest wieksze niz 9999; dzieki temu na przyklad z liczby 23786 zrobi nam sie 3786 // - Pierwsza cyfre bierze z dzielenia calkowitego przez 1000, na przyklad 3786 / 1000 da nam 3 // - Druga cyfre bierze z dzielenia modulo przez 1000 (zeby odrzucic cyfre tysiecy) a nastepnie dzieli przez 100, zeby dostac cyfre setek, na przyklad (3786 % 1000) / 100 = 786 / 100 = 7 // - Trzecia cyfra analogicznie jak druga, dzielimy modulo przez 100 (odrzucamy setki), a to co zostalo dzielimy przez 10, np. (3786 % 100) / 10 = 86 / 10 = 8 // - Ostatnia cyfra to reszta z dzielenia przez 10, np. 3786 % 10 = 6 void ustaw_liczbe_do_wyswietlenia(unsigned liczba_do_wyswietlenia) { liczba_do_wyswietlenia %= 10000; cyfry_do_wyswietlenia[0] = liczba_do_wyswietlenia / 1000; cyfry_do_wyswietlenia[1] = (liczba_do_wyswietlenia % 1000) / 100; cyfry_do_wyswietlenia[2] = (liczba_do_wyswietlenia % 100) / 10; cyfry_do_wyswietlenia[3] = liczba_do_wyswietlenia % 10; } // Po uruchomieniu plytki: void setup() { // Ustawiamy sobie znacznik czasu - czas jaki uplynal od uruchomienia plytki albo od resetu (bedzie potrzebny do odswiezania wyswietlacza) // W razie watpliwosci polecam zajrzec do Reference i obczaic funkcje millis() t = millis(); // Ustawiamy wszystkie piny diod jako wyjscia (OUTPUT) for(int i = 0; i <= 8; i++) { pinMode(PINY_DIODY[i], OUTPUT); } // Ustawiamy wszystkie piny wspolnych mas segmentow jako wyjscia (OUTPUT) for(int i = 0; i < 4; i++) { pinMode(PINY_SEGMENTY[i], OUTPUT); } // Ustawiamy pin kropki jako wyjscie, ale od razu robimy na tym pinie stan niski, zeby na razie nie swiecila pinMode(PIN_KROPKA, OUTPUT); digitalWrite(PIN_KROPKA, LOW); // Wymyslilem sobie liczbe do wyswietlenia rowna 23786, oczywiscie zostanie obcieta do 3786 (zob. funkcje "ustaw_liczbe_do_wyswietlenia") ustaw_liczbe_do_wyswietlenia(23786); } void loop() { // Jesli od ostatniego odswiezania minelo wiecej niz 4 milisekundy to... if( millis() - t > 4 ) { // Ustaw ponownie znacznik czasu t = millis(); // Przechodzimy na nastepny segment teraz_podswietlany_segment += 1; // Bierzemy reszte z dzielenia numeru podswietlanego segmentu przez 4, dzieki temu gdyby zmienna osiagnela wartosc 4, to z powrotem zbijemy ja do zera teraz_podswietlany_segment %= 4; // Wyswietlamy cyfre na odpowiednim segmencie wyswietl_cyfre(cyfry_do_wyswietlenia[teraz_podswietlany_segment], teraz_podswietlany_segment); } }