arduino学习笔记5-数码管实验.doc

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~

//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。
int a=7;
int b=6;
int c=5;
int d=11;
int e=10;
int f=8;
int g=9;
int dp=4;

//显示数字1
void digital_1(void)
{
unsigned char j;
digitalWrite(c,LOW);//给数字5引脚低电平，点亮c段
digitalWrite(b,LOW);//点亮b段
for(j=7;j<=11;j++)//熄灭其余段
digitalWrite(j,HIGH);
digitalWrite(dp,HIGH);//熄灭小数点DP段
}
//显示数字2
void digital_2(void)
{
unsigned char j;
digitalWrite(b,LOW);
digitalWrite(a,LOW);
for(j=9;j<=11;j++)
digitalWrite(j,LOW);
digitalWrite(dp,HIGH);
digitalWrite(c,HIGH);
digitalWrite(f,HIGH);
}
//显示数字3
void digital_3(void)
{
unsigned char j;
digitalWrite(g,LOW);
digitalWrite(d,LOW);
for(j=5;j<=7;j++)
digitalWrite(j,LOW);
digitalWrite(dp,HIGH);
digitalWrite(f,HIGH);
digitalWrite(e,HIGH);
}
//显示数字4
void digital_4(void)
{
digitalWrite(c,LOW);
digitalWrite(b,LOW);
digitalWrite(f,LOW);
digitalWrite(g,LOW);
digitalWrite(dp,HIGH);
digitalWrite(a,HIGH);
digitalWrite(e,HIGH);
digitalWrite(d,HIGH);
}
//显示数字5
void digital_5(void)
{
unsigned char j;
for(j=7;j<=9;j++)
digitalWrite(j,LOW);
digitalWrite(c,LOW);
digitalWrite(d,LOW);
digitalWrite(dp,HIGH);
digitalWrite(b,HIGH);
digitalWrite(e,HIGH);
}
//显示数字6
void digital_6(void)
{
unsigned char j;
for(j=7;j<=11;j++)
digitalWrite(j,LOW);
digitalWrite(c,LOW);
digitalWrite(dp,HIGH);
digitalWrite(b,HIGH);
}
//显示数字7
void digital_7(void)
{
unsigned char j;
for(j=5;j<=7;j++)
digitalWrite(j,LOW);
digitalWrite(dp,HIGH);
for(j=8;j<=11;j++)
digitalWrite(j,HIGH);
}
//显示数字8
void digital_8(void)
{
unsigned char j;
for(j=5;j<=11;j++)
digitalWrite(j,LOW);
digitalWrite(dp,HIGH);
}
void setup()
{
int i;//定义变量
for(i=4;i<=11;i++)
pinMode(i,OUTPUT);//设置4～11引脚为输出模式
}
void loop()
{
while(1)
{
digital_1();//数字1
delay(2000);//延时2s
digital_2();
delay(2000);
digital_3();
delay(2000);
digital_4();
delay(2000);
digital_5();
delay(2000);
digital_6();
delay(2000);
digital_7();
delay(2000);
digital_8();
delay(2000);
}
}

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。

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。

byte seven_seg_digits[10][8] = { //设置每个数字所对应的开关数组
{ 1,0,0,0,0,1,0,0 }, // = 0
{ 1,0,0,1,1,1,1,1 }, // = 1
{ 1,1,0,0,1,0,0,0 }, // = 2
{ 1,0,0,0,1,0,1,0 }, // = 3
{ 1,0,0,1,0,0,1,1 }, // = 4
{ 1,0,1,0,0,0,1,0 }, // = 5
{ 1,0,1,0,0,0,0,0 }, // = 6
{ 1,0,0,0,1,1,1,1 }, // = 7
{ 1,0,0,0,0,0,0,0 }, // = 8
{ 1,0,0,0,0,0,1,0 } // = 9
};

void setup() { //4-11号端口设定为输出模式
pinMode(4, OUTPUT);
pinMode(5, OUTPUT);
pinMode(6, OUTPUT);
pinMode(7, OUTPUT);
pinMode(8, OUTPUT);
pinMode(9, OUTPUT);
pinMode(10, OUTPUT);
pinMode(11, OUTPUT);
}

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

void loop() { //设置显示效果为从9开始倒数
for (byte count = 10; count > 0; --count) {
delay(1000);
sevenSegWrite(count - 1);
}
delay(2000);
}

视频效果如下