【基于STM32】Stduino拓展学习（一）四位数码管

stduino

关键词：

51 ; STM32 ;Arduino ;Stduino单片机; Stduino UNO和Nano;四位数码管

从大部分开始，我们将介绍更多的电子元件。其中大多数大家可能并不熟悉，但是如果你把前面的 37 个传感器都测试过了，这些对你来说不过是稍微复杂，繁琐一些。

学习这些扩展的电子元件，不需要从头到尾学习一遍。就是在你需要用到它的时候，知道有这么个东西，然后再来看看就好。原理很简单，会用就行。

说明：

数码管（七段显示器）能够显示 0〜9 十个字符，生活中进场在一些只需要显示数字的地方出现，例如电子秤，食堂刷卡终端，电梯楼层显示等等。数码管有多种型号，其中显示4 位数的为四位数码管。

在讲解四位数码管之前，我们先介绍一位数码管，也是最简单的一种。如下图：

一位数码管的数字共有七段，每一段实际是一独立的 LED ，因此数码管也被称为七段数码管。通过控制LED 输入的高低电平控制亮灭，从而变化出0〜9 这9 个字符（如下图）。

共阳极，即七段 LED 公共同一个阳极，那么通过控制每一段是否接地来控制亮灭（接地，则电路导通，点亮；反之交替）。共波长，即七段LED 共享同一个波导接地，然后通过控制每一段输入的高电平控制亮灭（如下图）。

有一些数码管带有 IC ，能够通过集成电路进行控制。但是这个数码管比较原始，一个七段数码管需要更长的IO 口，需要我们自己手动写每个一个字符的高配置。

四位数码管就是集合了四个单位的数码管，其也包括共阴型与共阳型两种。我们知道七段数码管需要插孔 IO 口，四位数码管每个数码管的数字不同，那么就需要进行单独控制。所以应该需要32 个IO 口，显然这会占用过多的端口。

实际，四位数码管每只有一个数码管显示字形，其他三个数码管断电不显示。四个数码管依次循环显示，当频率足够大时，人眼由于视觉残留的缘故，就会觉得四个数码管是同时点亮的，看到连续的显示效果。这就好像，，每个帧都是不同的，但是播放的速度足够快（ 24 帧每秒），人眼就会觉得画面动起来了。

这样，四位数码管只需要连接 12 个插座。其中有时用来控制单位数码管的8 个LED ，称为段码；另外四个用来控制选择点亮和熄灭的数码管（每次只有一个点亮）。

实验目的：

点亮数码管，并实时显示程序运行的时间（秒）。

器材：

Stduino纳米/ UNO; 4 位数码管;杜邦线;面包板; 220 Ω电阻

电路连接：

代码展示：

1. int second = 0;
   
2. void setup()
   
3. {
   
4.   // put your setup code here, to run once:
   
5.     pinMode(1,OUTPUT);//A
   
6.     pinMode(2,OUTPUT);//B
   
7.     pinMode(3,OUTPUT);//C
   
8.     pinMode(4,OUTPUT);//D
   
9.     pinMode(5,OUTPUT);//E
   
10.     pinMode(6,OUTPUT);//F
    
11.     pinMode(7,OUTPUT);//G
    
12.     pinMode(8,OUTPUT);//DP
    
13.    
    
14.     pinMode(19,OUTPUT);//1
    
15.     pinMode(18,OUTPUT);//2
    
16.     pinMode(17,OUTPUT);//3
    
17.     pinMode(16,OUTPUT);//4
    
18.    
    
19.    
    
20.     digitalWrite(19,LOW);
    
21.     digitalWrite(18,LOW);
    
22.     digitalWrite(17,LOW);
    
23.     digitalWrite(16,LOW);
    
24. 
    
25. }
    
26. 
    
27. 
    
28. //void SevSegInit()
    
29. void showNum(int num, bool point=false)
    
30.     {   if(point)
    
31.         {
    
32.             digitalWrite(8,HIGH);//DP,TRUE
    
33.         }else{
    
34.             digitalWrite(8,LOW);//DP,FALSE
    
35.             }
    
36.         switch(num)
    
37.         {
    
38.             case 0:
    
39.                 digitalWrite(1,HIGH);
    
40.                 digitalWrite(2,HIGH);
    
41.                 digitalWrite(3,HIGH);
    
42.                 digitalWrite(4,HIGH);
    
43.                 digitalWrite(5,HIGH);
    
44.                 digitalWrite(6,HIGH);
    
45.                 digitalWrite(7,LOW);
    
46.                 break;
    
47.                
    
48.             case 1:
    
49.                 digitalWrite(1,LOW);
    
50.                 digitalWrite(2,HIGH);
    
51.                 digitalWrite(3,HIGH);
    
52.                 digitalWrite(4,LOW);
    
53.                 digitalWrite(5,LOW);
    
54.                 digitalWrite(6,LOW);
    
55.                 digitalWrite(7,LOW);
    
56.                 break;
    
57.                
    
58.             case 2:
    
59.                   //2
    
60.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
    
61.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
    
62.                 digitalWrite(3,LOW);//C
    
63.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
    
64.                 digitalWrite(5,HIGH);//E
    
65.                 digitalWrite(6,LOW);//F
    
66.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
    
67.                 break;
    
68.                
    
69.             case 3:
    
70.                   //3
    
71.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
    
72.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
    
73.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
    
74.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
    
75.                 digitalWrite(5,LOW);//E
    
76.                 digitalWrite(6,LOW);//F
    
77.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
    
78. 
    
79.         
    
80.                 break;
    
81.                
    
82.             case 4:
    
83.                 digitalWrite(1,LOW);//A
    
84.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
    
85.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
    
86.                 digitalWrite(4,LOW);//D
    
87.                 digitalWrite(5,LOW);//E
    
88.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
    
89.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
    
90.                 break;
    
91.                
    
92.             case 5:
    
93.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
    
94.                 digitalWrite(2,LOW);//B
    
95.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
    
96.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
    
97.                 digitalWrite(5,LOW);//E
    
98.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
    
99.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
    
100.                 break;
     
101.             case 6:
     
102.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
     
103.                 digitalWrite(2,LOW);//B
     
104.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
     
105.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
     
106.                 digitalWrite(5,HIGH);//E
     
107.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
     
108.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
     
109.                 break;
     
110.             case 7:
     
111.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
     
112.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
     
113.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
     
114.                 digitalWrite(4,LOW);//D
     
115.                 digitalWrite(5,LOW);//E
     
116.                 digitalWrite(6,LOW);//F
     
117.                 digitalWrite(7,LOW);//G
     
118.                 break;
     
119.             case 8:
     
120.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
     
121.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
     
122.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
     
123.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
     
124.                 digitalWrite(5,HIGH);//E
     
125.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
     
126.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
     
127.                 break;
     
128.             case 9:
     
129.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
     
130.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
     
131.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
     
132.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
     
133.                 digitalWrite(5,LOW);//E
     
134.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
     
135.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
     
136.                 break;
     
137.         }
     
138.     }
     
139. 
     
140. void setNum(int num)
     
141.     {
     
142.         
     
143.         int d0=num%10;
     
144.         int d1=(num%100)/10;
     
145.         int d2=(num/100)%10;
     
146.         int d3=num/1000;
     
147.         
     
148.         
     
149.         int add=250;
     
150.         
     
151.         digitalWrite(19,LOW);
     
152.         for(int i=add;i--;i<0)
     
153.         {
     
154.         showNum(d3);
     
155.         }
     
156.         digitalWrite(19,HIGH);
     
157.         
     
158.         digitalWrite(18,LOW);
     
159.         for(int i=add;i--;i<0)
     
160.         {
     
161.         showNum(d2);
     
162.         }
     
163.         digitalWrite(18,HIGH);
     
164.         
     
165.         digitalWrite(17,LOW);
     
166.         for(int i=add;i--;i<0)
     
167.         {
     
168.         showNum(d1);
     
169.         }
     
170.         digitalWrite(17,HIGH);
     
171.         
     
172.         digitalWrite(16,LOW);
     
173.         for(int i=add;i--;i<0)
     
174.         {
     
175.         showNum(d0);
     
176.         }
     
177.         digitalWrite(16,HIGH);
     
178.         
     
179.     }
     
180.    
     
181. void loop()
     
182. {
     
183.   // put your main code here, to run repeatedly:
     
184.     setNum(second);
     
185.     second=millis()/1000;
     
186.    
     
187. }

复制代码

实验效果：

Stduino IDE是一款面向32位处理器快速入门学习的集成开发平台，目前已经支持Arduino_Core_STM32框架，集聚快捷、高效、免费、开源、易得于一身，软件还集成了GDB调试功能。
IDE当前支持的功能有：

• GDB调试
• 封装库下载安装
• 代码自动补全提示
• 中英文模式
• UTF-8\GBK编码格式
• 代码快速格式化
  
• SWD\串口程序下载&调试（已验证）
  
• DFU程序下载方式（待验证）
  
  
• USB HID程序下载方式（待验证）
  
  
• maple DFU程序下载方式（待验证）
  
  
• maple DFU2程序下载方式（待验证）
  
  
• MassStorage程序下载方式（待验证）
  
  更多功能细节请前往www.stduino.com进行了解
  

  已经支持的芯片&板型列表:

  
  
  • Stduino UNO&Nano
  • Nucleo 144 boards
  • Nucleo 64 boards
  • Nucleo 32 boards
  • Discovery boards
  • Eval boards
  • STM32MP1 series coprocessor boards
  • Generic STM32F0 boards
  • Generic STM32F1 boards
  • Generic STM32F3 boards
  • Generic STM32F4 boards
  • Generic STM32H7 boards
  • Generic STM32L0 boards
  • 3D printer boards
  • LoRa boards
  • Electronic Speed Controller boards
  • Generic flight controllers
  • Garatronics boards
  • Midatronics boards
    
    

    更多功能集成正在进行中~