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5.3 - Compteur de temps

Un affichage à 4 chiffres de 7 segments est composé de quatre affichages de 7 segments fonctionnant ensemble.

L’affichage à 4 chiffres de 7 segments fonctionne indépendamment. Il utilise le principe de persistance de la vision humaine pour afficher rapidement les caractères de chaque segment en boucle, formant ainsi des chaînes continues.

Par exemple, lorsque « 1234 » est affiché, « 1 » apparaît sur le premier segment, et « 234 » n’est pas affiché. Après un certain temps, le deuxième segment affiche « 2 », tandis que les 1er, 3e et 4e segments restent éteints, et ainsi de suite. Ce processus est très rapide (environ 5 ms), et grâce à l’effet de rémanence optique et au principe de persistance rétinienne, nous pouvons voir les quatre chiffres simultanément.

Composants requis

Pour ce projet, nous avons besoin des composants suivants.

Il est plus pratique d’acheter un kit complet, voici le lien :

Nom	ARTICLES DANS CE KIT	LIEN D’ACHAT
Kit Kepler	450+	Kepler Ultimate Kit

Vous pouvez également les acheter séparément via les liens ci-dessous.

N°	INTRODUCTION DES COMPOSANTS	QUANTITÉ	LIEN D’ACHAT
1	Découvrir le Pico W	1	ACHETER
2	Câble Micro USB	1
3	Plaque d’essai (Breadboard)	1	ACHETER
4	Fils de connexion (Jumper Wires)	Plusieurs	ACHETER
5	Résistance	4 (220Ω)	ACHETER
6	Afficheur 7 segments à 4 chiffres	1
7	74HC595	1	ACHETER

Schéma

Ici, le principe de câblage est essentiellement le même que pour 5.1 - Microchip - 74HC595, la seule différence est que Q0-Q7 sont connectés aux broches a~g de l’affichage à 4 chiffres de 7 segments.

Ensuite, G10 ~ G13 sélectionneront quel segment de l’affichage de 7 segments doit fonctionner.

Câblage

Code

Note

Vous pouvez ouvrir le fichier 5.3_time_counter.ino sous le chemin kepler-kit-main/arduino/5.3_time_counter.
Ou copiez ce code dans l”Arduino IDE.
N’oubliez pas de sélectionner la carte (Raspberry Pi Pico) et le port correct avant de cliquer sur le bouton Upload.

Après l’exécution du programme, vous verrez l’affichage à 4 chiffres de 7 segments devenir un compteur qui augmente de 1 par seconde.

Comment ça marche ?

L’écriture des signaux sur chaque segment de 7 est effectuée de la même manière que 5.2 - Affichage de nombre, en utilisant la fonction hc595_shift(). Le point central de l’affichage à 4 chiffres de 7 segments est d’activer sélectivement chaque segment. Le code associé est le suivant.

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);
}

Ici, quatre broches (GP10, GP11, GP12, GP13) sont utilisées pour contrôler individuellement chaque bit de l’affichage à 4 chiffres de 7 segments. Lorsque l’état de ces broches est LOW, l’affichage correspondant est actif ; lorsqu’il est HIGH, l’affichage ne fonctionne pas.

La fonction pickDigit(digit) est utilisée pour désactiver tous les affichages de 7 segments, puis activer un chiffre particulier individuellement. Ensuite, hc595_shift() est utilisé pour écrire le code binaire correspondant pour le segment de 7.

L’affichage à 4 chiffres de 7 segments doit être activé en continu et à tour de rôle pour afficher les quatre chiffres, ce qui signifie que le programme principal ne peut pas facilement ajouter du code qui affecterait le timing.

Cependant, nous devons ajouter une fonction de chronométrage à cet exemple. Si nous ajoutons un delay (1000), nous serons en mesure de détecter l’illusion des quatre affichages fonctionnant en même temps, révélant le fait qu’un seul segment est allumé à la fois.

Ensuite, utiliser la fonction millis() est une excellente méthode pour y parvenir.

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

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

La fonction millis() récupère le nombre de millisecondes écoulées depuis le démarrage du programme en cours. Nous enregistrons la première valeur de temps en tant que timerStart ;

puis lorsque nous devons obtenir à nouveau l’heure, nous rappelons la fonction millis() et soustrayons timerStart de la valeur pour obtenir la durée de fonctionnement du programme.

Enfin, nous convertissons cette valeur de temps et faisons en sorte que l’affichage à 4 chiffres de 7 segments la montre.

millis()