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5.10 ShiftOut(Segmentanzeige)

Zuvor haben wir die Funktion shiftout() verwendet, um acht LEDs leuchten zu lassen. Hier nutzen wir sie, um 0-9 auf der 7-Segment-Anzeige darzustellen.

Die 7-Segment-Anzeige ist im Grunde ein Gerät, das aus 8 LEDs zusammengesetzt ist. Davon bilden 7 streifenförmige LEDs die Form einer „8“, und es gibt eine etwas kleinere punktförmige LED als Dezimalpunkt. Diese LEDs sind als a, b, c, d, e, f, g und dp markiert. Sie haben eigene Anodenpins und teilen sich Kathoden. Ihre Pin-Positionen sind in der untenstehenden Abbildung dargestellt.

../_images/segment_cathode.png

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

Es ist sicherlich praktisch, ein komplettes Kit zu kaufen, hier ist der Link:

Name

ARTIKEL IN DIESEM KIT

LINK

3 in 1 Starter Kit

380+

3 in 1 Starter Kit

Sie können sie auch einzeln über die untenstehenden Links kaufen.

KOMPONENTENBESCHREIBUNG

KAUF-LINK

Arduino Uno R4 Minima

-

Breadboard

KAUFEN

Jumper-Kabel

KAUFEN

Widerstand

KAUFEN

7-Segment-Anzeige

KAUFEN

74HC595

KAUFEN

Schaltplan

../_images/circuit_6.5_segment.png

Verdrahtung

Verkabelung

74HC595

LED Segmentanzeige

Q0

a

Q1

b

Q2

c

Q3

d

Q4

e

Q5

f

Q6

g

Q7

dp
../_images/5.10_segment_bb.png

Code

Bemerkung

  • Öffnen Sie die Datei 5.10.shiftout_segment.ino im Pfad 3in1-kit\learning_project\5.10.shiftout_segment.

  • Oder kopieren Sie diesen Code in die Arduino IDE.

Nach erfolgreichem Hochladen des Codes werden Sie sehen, dass die LED Segmentanzeige nacheinander die Zahlen 0~9 anzeigt.

Wie funktioniert das?

shiftOut() lässt den 74HC595 8 digitale Signale ausgeben. Er gibt das letzte Bit der Binärzahl an Q0 aus und den Output des ersten Bits an Q7. Das bedeutet, wenn man die Binärzahl „00000001“ schreibt, wird Q0 auf hohem Niveau ausgeben und Q1~Q7 auf niedrigem Niveau.

Angenommen, die 7-Segment-Anzeige zeigt die Zahl „2“, wir müssen ein hohes Niveau für a, b, d, e und g schreiben und ein niedriges Niveau für c, f und dp. Das bedeutet, dass die Binärzahl „01011011“ geschrieben werden muss. Zur besseren Lesbarkeit verwenden wir die hexadezimale Notation „0x5b“.

../_images/7_segment2.png

Ähnlich können wir die 7-Segment-Anzeige auch auf die gleiche Weise andere Zahlen anzeigen lassen. Die folgende Tabelle zeigt die Codes, die diesen Zahlen entsprechen.

Zeichencode

Zahlen

Binärer Code

Hex Code

0

00111111

0x3f

1

00000110

0x06

2

01011011

0x5b

3

01001111

0x4f

4

01100110

0x66

5

01101101

0x6d

6

01111101

0x7d

7

00000111

0x07

8

01111111

0x7f

9

01101111

0x6f

Geben Sie diese Codes in shiftOut() ein, um die LED Segmentanzeige die entsprechenden Zahlen anzeigen zu lassen.