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5.2 Visualizzazione dei Numeri

I display a 7 segmenti sono ovunque nella vita quotidiana. Ad esempio, su un condizionatore d’aria, possono essere utilizzati per visualizzare la temperatura; su un indicatore di traffico, possono essere utilizzati per visualizzare un timer.

Il display a 7 segmenti è essenzialmente un dispositivo composto da 8 LED, di cui 7 LED a forma di striscia formano una figura a «8», e c’è un LED puntiforme leggermente più piccolo che funge da punto decimale. Questi LED sono contrassegnati come a, b, c, d, e, f, g e dp. Hanno i loro pin di anodo e condividono i catodi. Le loro posizioni dei pin sono mostrate nella figura qui sotto.

Questo significa che ha bisogno di essere controllato da 8 segnali digitali contemporaneamente per funzionare completamente e il 74HC595 può farlo.

Display a 7 Segmenti

Componenti Necessari

In questo progetto, abbiamo bisogno dei seguenti componenti.

È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:

Nome	ELEMENTI IN QUESTO KIT	LINK
Kepler Kit	450+	Kepler Ultimate Kit

Puoi anche acquistarli separatamente dai link sottostanti.

SN	COMPONENTE	QUANTITÀ	LINK
1	Introduzione al Pico W	1	ACQUISTA
2	Cavo Micro USB	1
3	Breadboard	1	ACQUISTA
4	Cavi Jumper	Diversi	ACQUISTA
5	Resistenza	1 (220Ω)	ACQUISTA
6	Display a 7 Segmenti	1	ACQUISTA
7	74HC595	1	ACQUISTA

Schema

Qui il principio di cablaggio è fondamentalmente lo stesso di 5.1 Microchip - 74HC595, l’unica differenza è che Q0-Q7 sono collegati ai pin da a ~ g del display a 7 segmenti.

Cablaggio
74HC595	Display a Segmenti LED
Q0	a
Q1	b
Q2	c
Q3	d
Q4	e
Q5	f
Q6	g
Q7	dp

Cablaggio

Codice

Nota

Apri il file 5.2_number_display.py nel percorso kepler-kit-main/micropython oppure copia questo codice in Thonny, quindi clicca su «Run Current Script» o semplicemente premi F5 per eseguirlo.
Non dimenticare di selezionare l’interprete «MicroPython (Raspberry Pi Pico)» nell’angolo in basso a destra.
Per tutorial dettagliati, fai riferimento a Aprire ed Eseguire Codice Direttamente.

import machine
import time

SEGCODE = [0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f]

sdi = machine.Pin(0,machine.Pin.OUT)
rclk = machine.Pin(1,machine.Pin.OUT)
srclk = machine.Pin(2,machine.Pin.OUT)

def hc595_shift(dat):
    rclk.low()
    time.sleep_ms(5)
    for bit in range(7, -1, -1):
        srclk.low()
        time.sleep_ms(5)
        value = 1 & (dat >> bit)
        sdi.value(value)
        time.sleep_ms(5)
        srclk.high()
        time.sleep_ms(5)
    time.sleep_ms(5)
    rclk.high()
    time.sleep_ms(5)

while True:
    for num in range(10):
        hc595_shift(SEGCODE[num])
        time.sleep_ms(500)

Quando il programma è in esecuzione, vedrai il Display a Segmenti LED visualizzare i numeri da 0 a 9 in sequenza.

Come Funziona?

hc595_shift() fa sì che il 74HC595 produca 8 segnali digitali. Esso invia l’ultimo bit del numero binario a Q0, e il primo bit a Q7. In altre parole, scrivendo il numero binario «00000001» si fa in modo che Q0 emetta un livello alto e Q1~Q7 emettano un livello basso.

Supponiamo che il Display a 7 segmenti mostri il numero «1», dobbiamo impostare un livello alto per b e c, e un livello basso per a, d, e, f, g e dg.

Questo significa che dobbiamo scrivere il numero binario «00000110». Per leggibilità, useremo la notazione esadecimale come «0x06».

Allo stesso modo, possiamo anche far visualizzare altri numeri al Display a Segmenti LED nello stesso modo. La tabella seguente mostra i codici corrispondenti a questi numeri.

Codici delle Cifre
Numeri	Codice Binario	Codice Esadecimale
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

Scrivi questi codici in hc595_shift() per far visualizzare al Display a Segmenti LED i numeri corrispondenti.