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1.1.4 Display a 7 Segmenti

Introduzione

Proviamo a pilotare un display a 7 segmenti per visualizzare numeri da 0 a 9 e lettere da A a F.

Componenti

../_images/list_7_segment2.png

Schema Elettrico

Collega il pin ST_CP del 74HC595 al GPIO18 del Raspberry Pi, SH_CP al GPIO27 e DS al GPIO17, con le uscite parallele connesse agli 8 segmenti del display LED a 7 segmenti. Inserisci i dati nel pin DS nel registro a scorrimento quando SH_CP (ingresso di clock del registro a scorrimento) è al fronte di salita, e nel registro di memoria quando ST_CP (ingresso di clock della memoria) è al fronte di salita. Successivamente, puoi controllare gli stati di SH_CP e ST_CP tramite i GPIO del Raspberry Pi per trasformare i dati in ingresso seriale in uscita parallela, risparmiando GPIO del Raspberry Pi per pilotare il display.

../_images/schematic_7_segment2.png

Procedura Sperimentale

Passo 1: Costruisci il circuito.

../_images/image732.png

Passo 2: Vai alla cartella del codice.

cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/nodejs/

Passo 3: Esegui il codice.

sudo node 7-segment_display.js

Dopo l’esecuzione del codice, vedrai il display a 7 segmenti visualizzare 0-9, A-F.

Codice

const Gpio = require('pigpio').Gpio;

const segCode = [0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71];

const SDI = new Gpio(17, { mode: Gpio.OUTPUT });
const RCLK = new Gpio(18, { mode: Gpio.OUTPUT });
const SRCLK = new Gpio(27, { mode: Gpio.OUTPUT });

function hc595_shift(dat) {
    for (let j = 0; j < 8; j++) {
        let code = 0x80 & (dat << j);
        if (code != 0) {
            code = 1;
        }
        SDI.digitalWrite(code);
        SRCLK.trigger(1,1);
    }
    RCLK.trigger(1,1);
}

let index = -1;
setInterval(() => {
    index = (index+1)%16;
    hc595_shift(segCode[index]);
}, 1000);

Spiegazione del Codice

const segCode = [0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71];

Definisci un array di codici esadecimali (catodo comune) dei segmenti da 0 a F.

const SDI = new Gpio(17, { mode: Gpio.OUTPUT });
const RCLK = new Gpio(18, { mode: Gpio.OUTPUT });
const SRCLK = new Gpio(27, { mode: Gpio.OUTPUT });

Inizializza i pin 17, 18 e 27 in modalità di uscita e assegnali rispettivamente a SDI, RCLK e SRCLK.

function hc595_shift(dat) {
    for (let j = 0; j < 8; j++) {
        let code = 0x80 & (dat << j);
        if (code != 0) {
            code = 1;
        }
        SDI.digitalWrite(code);
        SRCLK.trigger(1,1);
    }
    RCLK.trigger(1,1);
}

Implementa una funzione hc595_shift per convertire i campi dell’array segCode in numeri e visualizzarli sul display a 7 segmenti.

let code = 0x80 & (dat << j);
if (code != 0) {
    code = 1;
}
SDI.digitalWrite(code);

Assegna i dati dat al pin SDI (DS) bit per bit. Qui supponiamo che dat=0x3f (0011 1111). Quando j=2, 0x3f verrà spostato a sinistra (<<) di 2 bit. 1111 1100 (0x3f << 2) & 1000 0000 (0x80) = 1000 0000, quindi il risultato è vero. A questo punto, 1 viene scritto su SDI.

SRCLK.trigger(1,1);

Genera un impulso di fronte di salita e sposta i dati da DS nel registro a scorrimento.

trigger(pulseLen, level)

  • pulseLen - pulse length in microseconds (1 - 100)

  • level - 0 or 1

Invia un impulso di trigger al GPIO. Il GPIO viene impostato sul livello per pulseLen microsecondi e quindi reimpostato a livello opposto.

RCLK.trigger(1,1);

Genera un impulso di fronte di salita e sposta i dati dal registro a scorrimento al registro di memoria.

let index = -1;
setInterval(() => {
    index = (index+1)%16;
    hc595_shift(segCode[index]);
}, 1000);

Infine, usa la funzione hc595_shift() per convertire i campi in segCode e visualizzarli sul display a 7 segmenti.

Immagine del Fenomeno

../_images/image741.jpeg