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5.3 - Contador de Tiempo

La pantalla de 7 segmentos de 4 dígitos está compuesta por cuatro pantallas de 7 segmentos que funcionan en conjunto.

La pantalla de 7 segmentos de 4 dígitos trabaja de forma independiente. Utiliza el principio de persistencia visual humana para mostrar rápidamente los caracteres de cada segmento en un bucle, formando cadenas continuas.

Por ejemplo, cuando en la pantalla se muestra «1234», primero se muestra el «1» en el primer segmento, y los otros dígitos no aparecen. Después de un breve intervalo, el segundo segmento muestra «2», mientras que el primer, tercer y cuarto segmento no se iluminan, y así sucesivamente, los cuatro dígitos se muestran en secuencia. Este proceso es muy rápido (generalmente 5 ms), y debido al efecto de postimagen óptica y al principio de persistencia visual, podemos ver los cuatro caracteres simultáneamente.

Componentes Necesarios

En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.

Es muy conveniente adquirir un kit completo, aquí tienes el enlace:

Nombre	ITEMS EN ESTE KIT	LINK DE COMPRA
Kit Kepler	450+	Kepler Ultimate Kit

También puedes comprarlos por separado en los enlaces a continuación.

N°	INTRODUCCIÓN DEL COMPONENTE	CANTIDAD	LINK DE COMPRA
1	Conociendo el Pico W	1	COMPRAR
2	Cable Micro USB	1
3	Protoboard	1	COMPRAR
4	Cables de Puente (Jumpers)	Varios	COMPRAR
5	Resistor	4 (220Ω)	COMPRAR
6	Pantalla de 7 segmentos de 4 dígitos	1
7	74HC595	1	COMPRAR

Esquema

Aquí el principio de cableado es básicamente el mismo que en 5.1 - Microchip - 74HC595, la única diferencia es que Q0-Q7 están conectados a los pines a ~ g de la pantalla de 7 segmentos de 4 dígitos.

Luego, G10 ~ G13 seleccionarán qué pantalla de 7 segmentos estará activa.

Conexión

Código

Nota

• Puedes abrir el archivo 5.3_time_counter.ino en la ruta kepler-kit-main/arduino/5.3_time_counter.

• O copia este código en el IDE de Arduino.

• No olvides seleccionar la placa (Raspberry Pi Pico) y el puerto correcto antes de hacer clic en el botón Upload.

Una vez que el programa se ejecute, verás que la pantalla de 7 segmentos de 4 dígitos actúa como un contador, incrementando el número en 1 cada segundo.

¿Cómo funciona?

La escritura de señales en cada pantalla de 7 segmentos se realiza de la misma manera que en 5.2 - Visualización de Números, utilizando la función hc595_shift(). El punto clave de la pantalla de 7 segmentos de 4 dígitos es activar selectivamente cada segmento. El código relacionado con esto es el siguiente:

const int placePin[4] = {13,12,11,10};

void setup ()
{
    for (int i = 0; i<4;i++){
        pinMode(placePin[i],OUTPUT);
    }
}

void loop()
{
    pickDigit(0);
    hc595_shift(count%10/1);

    pickDigit(1);
    hc595_shift(count%100/10);

    pickDigit(2);
    hc595_shift(count%1000/100);

    pickDigit(3);
    hc595_shift(count%10000/1000);
}

void pickDigit(int digit){
    for(int i = 0; i < 4; i++){
        digitalWrite(placePin[i],HIGH);
    }
    digitalWrite(placePin[digit],LOW);
}

Aquí, cuatro pines (GP10, GP11, GP12, GP13) se utilizan para controlar cada dígito de la pantalla de 7 segmentos de forma individual. Cuando el estado de estos pines es LOW, el correspondiente display de 7 segmentos está activo; cuando el estado es HIGH, el display no se activa.

Aquí, la función pickDigit(digit) desactiva todas las pantallas de 7 segmentos y luego habilita un dígito particular. Después de eso, hc595_shift() se utiliza para escribir el código de 8 bits correspondiente para el display de 7 segmentos.

La pantalla de 7 segmentos de 4 dígitos necesita ser activada continuamente en turno para que podamos ver que muestra los cuatro dígitos, lo que significa que el programa principal no puede añadir fácilmente código que afecte el tiempo.

Sin embargo, necesitamos añadir una función de temporización en este ejemplo; si añadimos un delay (1000), podremos detectar la ilusión de que las cuatro pantallas de 7 segmentos están trabajando simultáneamente, exponiendo que solo una está iluminada a la vez.

Entonces, utilizar la función millis() es una excelente manera de lograr esto.

void setup ()
{
    timerStart = millis();
}

void loop()
{
    unsigned int count = (millis()-timerStart)/1000;
}

La función millis() obtiene el número de milisegundos transcurridos desde el inicio del programa actual. Registramos el primer valor de tiempo como timerStart;

luego, cuando necesitamos obtener el tiempo nuevamente, llamamos a la función millis() y restamos timerStart del valor obtenido para saber cuánto tiempo ha estado ejecutándose el programa.

Finalmente, convertimos este valor de tiempo y dejamos que la pantalla de 7 segmentos de 4 dígitos lo muestre.

• millis()