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）。

  ^  w# f* O: V- [

实验目的：

点亮数码管，并实时显示程序运行的时间（秒）。

3 l# `4 P8 s; m7 M0 x9 P

器材：

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

3 p+ t% C" w0 S- t& \9 m

电路连接：

代码展示：

1. int second = 0;
   
2. void setup()
   
3. {
   ( h& m8 T# T: p: |$ X7 H. T
4.   // put your setup code here, to run once:
     u6 _3 W, [2 r8 M
5.     pinMode(1,OUTPUT);//A
   * ~1 u6 T: m8 X7 q# j: ^
6.     pinMode(2,OUTPUT);//B
   
7.     pinMode(3,OUTPUT);//C
   & |6 M- ]. h7 w+ G* d& M' {
8.     pinMode(4,OUTPUT);//D
   ! Z" c0 k" ~" W. I6 [
9.     pinMode(5,OUTPUT);//E
   
10.     pinMode(6,OUTPUT);//F
    * ?" E9 }% Q. l
11.     pinMode(7,OUTPUT);//G
    
12.     pinMode(8,OUTPUT);//DP
    6 _. G) ~0 Q8 Z* `
13.    
    % y9 j  Z  ^: _; [5 X( |
14.     pinMode(19,OUTPUT);//1
    
15.     pinMode(18,OUTPUT);//2
    0 k. \6 `9 j6 C0 m  B
16.     pinMode(17,OUTPUT);//3
    4 H' V# \# ]& f/ N! F' R3 }0 j6 R
17.     pinMode(16,OUTPUT);//4
    . x. p) k  h; Y
18.    
    
19.    
    
20.     digitalWrite(19,LOW);
    . Z0 [1 N2 Y. Z1 P7 |
21.     digitalWrite(18,LOW);
    # Q" {( E+ x/ {$ y( d/ t
22.     digitalWrite(17,LOW);
    ' u: `' I7 Q  H4 W% C- v
23.     digitalWrite(16,LOW);
    
24. 
    2 ^7 W* U- z# u. }
25. }
    % P& [3 W% x$ U0 N
26. 
    & q, B% M9 [- X
27. 
    
28. //void SevSegInit()
    ; k" v* D) }, H% @4 N! Z
29. void showNum(int num, bool point=false)
    ! e& f6 X/ u! Z
30.     {   if(point)
    
31.         {
    
32.             digitalWrite(8,HIGH);//DP,TRUE
    
33.         }else{
      ]. y) v( \  J' {3 _
34.             digitalWrite(8,LOW);//DP,FALSE
    
35.             }
    
36.         switch(num)
    
37.         {
    
38.             case 0:
    
39.                 digitalWrite(1,HIGH);
    $ r) H. u5 p! v& U# }  B5 w$ |5 l5 I
40.                 digitalWrite(2,HIGH);
    : b4 U. U# ~; ~& g2 T2 l
41.                 digitalWrite(3,HIGH);
    
42.                 digitalWrite(4,HIGH);
    
43.                 digitalWrite(5,HIGH);
    
44.                 digitalWrite(6,HIGH);
    
45.                 digitalWrite(7,LOW);
    
46.                 break;
    " V5 ]9 G0 |- ~! O( z+ Z
47.                
    8 x8 u9 O0 ?8 B, d
48.             case 1:
    
49.                 digitalWrite(1,LOW);
    8 f* k  ~+ K8 N7 r: T1 P
50.                 digitalWrite(2,HIGH);
    
51.                 digitalWrite(3,HIGH);
    " V) w# X$ A- _" g1 _
52.                 digitalWrite(4,LOW);
    , |- g$ M7 Z* F  G& X" B$ }
53.                 digitalWrite(5,LOW);
    
54.                 digitalWrite(6,LOW);
    
55.                 digitalWrite(7,LOW);
    ' }& S* ^4 l3 ~0 C! N6 w: q
56.                 break;
    ' Q0 l; e9 Y2 K9 H/ k! R1 O0 [
57.                
    2 ~9 m% [: g" s) B7 S* P
58.             case 2:
    7 u) d6 c* _! ]
59.                   //2
    
60.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
    ' f' W+ }. Y7 _4 S% c; h, ]
61.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
    
62.                 digitalWrite(3,LOW);//C
    ' d! n5 Z7 V; H
63.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
    9 d( k6 }0 u9 i  v/ g
64.                 digitalWrite(5,HIGH);//E
      e7 b- z5 T* V
65.                 digitalWrite(6,LOW);//F
    
66.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
    : \9 O- j4 F" J# R. ^  e
67.                 break;
    ! `9 Q. j/ d3 H3 s  g5 ?
68.                
    
69.             case 3:
    5 N" p: I! S6 Z; r1 e2 l
70.                   //3
    
71.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
    
72.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
    
73.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
    + X' f3 f! e# D' C
74.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
    
75.                 digitalWrite(5,LOW);//E
    
76.                 digitalWrite(6,LOW);//F
    # O% ]) F' K) h
77.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
    
78. 
    ) z* ^  a. _0 d: r
79.         
    5 v# c5 U, r  J+ B* \6 |- M
80.                 break;
    
81.                
    ! _5 ?8 n* y3 ?; i
82.             case 4:
    
83.                 digitalWrite(1,LOW);//A
    / m6 K; d' D) a
84.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
    * k/ m* a! B  K
85.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
    ( z, `# V$ g1 a0 z+ h$ [5 Y. }- T8 q
86.                 digitalWrite(4,LOW);//D
    
87.                 digitalWrite(5,LOW);//E
    1 e; q2 {, {& p. ?2 Z! n
88.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
    ! e- j% _3 T4 S" D4 l) K$ O. H
89.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
    $ Y* c8 z& D. K! g0 Y9 G
90.                 break;
    
91.                
    ( @& |) \) @9 T8 x5 I
92.             case 5:
    & g6 L, W1 O4 Q
93.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
    $ }+ j) Z* y2 I2 O! v8 W3 l) x
94.                 digitalWrite(2,LOW);//B
    $ A; @1 k% _) F5 Z5 S" p3 Y* o
95.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
    + t0 J" B$ ^0 I7 o
96.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
    ; e7 r3 Y, z; Q8 k! e# I
97.                 digitalWrite(5,LOW);//E
    1 v8 n2 I( w% b( U3 i: A
98.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
    
99.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
    
100.                 break;
     ' M. |, E( L0 v/ W8 N" q
101.             case 6:
     ( ]7 O/ a6 U0 l) F; a* W: o) R2 G
102.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
     / b3 `9 l# Y, Z3 @5 b
103.                 digitalWrite(2,LOW);//B
     # t' Z' X9 B. ]3 H0 v6 [. `" \
104.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
     1 j7 S7 `( M8 v% Y
105.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
     9 ^" v' |' K" ]/ G
106.                 digitalWrite(5,HIGH);//E
     
107.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
     % s; S/ w5 \& p& `! f9 b
108.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
     9 Q5 {6 F  g8 {0 @
109.                 break;
     
110.             case 7:
     " Q7 |' p. [# G9 S; L% Z, F& k2 d
111.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
     ! n9 @, T5 A3 ~, ~2 u+ t
112.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
     * z) l3 T5 E- d( O* X, j4 T( C
113.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
     
114.                 digitalWrite(4,LOW);//D
     $ M8 g; y  y. i4 Y" G
115.                 digitalWrite(5,LOW);//E
     
116.                 digitalWrite(6,LOW);//F
     " T8 o& v, {5 q
117.                 digitalWrite(7,LOW);//G
     1 I& h. o; r- Q3 n4 G
118.                 break;
     
119.             case 8:
     & O1 U) L+ {  T. ], d
120.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
     
121.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
     ( S8 q! f8 w+ E
122.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
     ' o# ?9 D$ T9 X) q# ^# Z4 C* ^
123.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
     
124.                 digitalWrite(5,HIGH);//E
     ) w  V6 Z$ i, Z1 c' Y3 }
125.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
     $ C- i) p: q' w2 [$ p
126.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
     - K9 _; b4 E( U5 W7 A* N' M; q
127.                 break;
     
128.             case 9:
     
129.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
     
130.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
     
131.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
     ) u: v% T8 d; |" f) r
132.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
     " I/ N+ p# q! H  C# d0 b$ e2 V
133.                 digitalWrite(5,LOW);//E
     
134.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
     ( I& n+ ?6 j1 j: ~$ @
135.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
     * @+ @' f9 e1 l% [
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;
     7 a" |$ e' t3 E. Z) C7 e1 j9 D
146.         int d3=num/1000;
     
147.         
     
148.         
     5 K  z- _* q. U7 i3 G
149.         int add=250;
     
150.         
     
151.         digitalWrite(19,LOW);
       k3 J4 _3 e3 W2 c& b
152.         for(int i=add;i--;i<0)
     % e6 F1 c4 u8 [; a  ?. l9 Z
153.         {
     
154.         showNum(d3);
     $ Y" G+ |5 u# X! {6 {
155.         }
     $ `2 W) u! o4 B
156.         digitalWrite(19,HIGH);
     
157.         
     
158.         digitalWrite(18,LOW);
     
159.         for(int i=add;i--;i<0)
     
160.         {
     ! ~$ l3 C3 T8 q% h# {
161.         showNum(d2);
     5 `" M" O! u4 }4 l
162.         }
     
163.         digitalWrite(18,HIGH);
     
164.         
     9 z$ Y0 F+ |* r! q  g- x, A
165.         digitalWrite(17,LOW);
     
166.         for(int i=add;i--;i<0)
     5 a: \8 L0 I8 ]6 I& Z0 `# N
167.         {
     ! \" \3 X8 X/ R) I0 s5 Z- _
168.         showNum(d1);
     " @. a4 v0 e" ?: M
169.         }
     
170.         digitalWrite(17,HIGH);
     
171.         
     & U+ V8 i' U# B/ r) }, k
172.         digitalWrite(16,LOW);
     
173.         for(int i=add;i--;i<0)
     
174.         {
     
175.         showNum(d0);
     
176.         }
     2 X( I* {9 K$ _/ Z; s
177.         digitalWrite(16,HIGH);
     / r: L5 p* Z) {
178.         
     * G2 Z2 a2 e3 q" z$ M
179.     }
     
180.    
     . c8 v0 Y" _! i4 c0 m( @
181. void loop()
     
182. {
     
183.   // put your main code here, to run repeatedly:
     
184.     setNum(second);
     - L5 [* D' `# h, i5 }& ]
185.     second=millis()/1000;
     - g8 D& \( Y! a: R/ f
186.    
     # A8 w6 R) L, `1 Z9 C
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：

% |; D- T3 P% b% e/ E
7 a2 g: a+ u4 `' W



• 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）
    F! Q0 H2 |2 m+ h2 o
• DFU程序下载方式（待验证）
  
  ) M5 A) o" b* D4 ~1 N8 m1 r
• USB HID程序下载方式（待验证）
  3 T& v' c9 I2 [+ @' P1 j
  2 V5 h8 e& x5 J% `$ A2 F& p
• maple DFU程序下载方式（待验证）
  
  
• maple DFU2程序下载方式（待验证）
  . k3 B3 @9 c: u, k) d# j0 N
  
• MassStorage程序下载方式（待验证）
  + ]5 Y% D$ }5 t/ N
  6 x! K8 R9 l! Q) J# ~8 g更多功能细节请前往www.stduino.com进行了解
  ; M& v- G" p% \

  已经支持的芯片&板型列表:

  
  % N/ k: P7 l+ i- |8 F
  • 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
    % x+ s$ r3 S$ w6 a$ ~
    

    更多功能集成正在进行中~

    
    ' T! w2 C3 Y! o! R# h& O6 s. j