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1.1.4 Pantalla de 7 segmentos

Introducción

Vamos a intentar controlar una pantalla de 7 segmentos para mostrar una cifra del 0 al 9 y de la A a la F.

Componentes necesarios

En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.

../_images/list_7_segment.png

Es definitivamente conveniente comprar un kit completo, aquí está el enlace:

Nombre

ARTÍCULOS EN ESTE KIT

ENLACE

Kit Raphael

337

Raphael Kit

También puedes comprarlos por separado en los siguientes enlaces.

INTRODUCCIÓN DE COMPONENTES

ENLACE DE COMPRA

Placa de Extensión GPIO

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Protoboard

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Cables de Puente

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Resistor

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Pantalla de 7 segmentos

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74HC595

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Diagrama esquemático

Conecta el pin ST_CP del 74HC595 al GPIO18 de Raspberry Pi, SH_CP al GPIO27, DS al GPIO17, y los puertos de salida paralelos a 8 segmentos de la pantalla LED de segmentos. Introduce datos en el pin DS al registro de desplazamiento cuando SH_CP (la entrada del reloj del registro de desplazamiento) esté en el borde ascendente, y al registro de memoria cuando ST_CP (la entrada del reloj de la memoria) esté en el borde ascendente. Luego, puedes controlar los estados de SH_CP y ST_CP a través de los GPIOs de Raspberry Pi para transformar la entrada de datos en serie en salida de datos en paralelo, con el fin de ahorrar GPIOs de Raspberry Pi y controlar la pantalla.

Nombre T-Board

Pin físico

wiringPi

BCM

GPIO17

Pin 11

0

17

GPIO18

Pin 12

1

18

GPIO27

Pin 13

2

27
../_images/schematic_7_segment.png

Procedimientos experimentales

Paso 1: Construir el circuito.

../_images/image73.png

Paso 2: Acceder a la carpeta del código.

cd ~/raphael-kit/python/

Paso 3: Ejecutar.

sudo python3 1.1.4_7-Segment.py

Después de ejecutar el código, verás que la pantalla de 7 segmentos muestra de 0 a 9 y de A a F.

Código

Nota

Puedes Modificar/Restablecer/Copiar/Ejecutar/Detener el código a continuación. Pero antes de eso, necesitas ir a la ruta del código fuente como raphael-kit/python. Después de modificar el código, puedes ejecutarlo directamente para ver el efecto. Después de confirmar que no hay problemas, puedes usar el botón de Copiar para copiar el código modificado, luego abrir el código fuente en Terminal a través del comando nano y pegarlo.

import RPi.GPIO as GPIO
import time

# Set up pins
SDI   = 17
RCLK  = 18
SRCLK = 27

# Define a segment code from 0 to F in Hexadecimal
segCode = [0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71]

def setup():
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)
    GPIO.setup(SDI, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
    GPIO.setup(RCLK, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
    GPIO.setup(SRCLK, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)

# Shift the data to 74HC595
def hc595_shift(dat):
    for bit in range(0, 8):
        GPIO.output(SDI, 0x80 & (dat << bit))
        GPIO.output(SRCLK, GPIO.HIGH)
        time.sleep(0.001)
        GPIO.output(SRCLK, GPIO.LOW)
    GPIO.output(RCLK, GPIO.HIGH)
    time.sleep(0.001)
    GPIO.output(RCLK, GPIO.LOW)

def main():
    while True:
        # Shift the code one by one from segCode list
        for code in segCode:
            hc595_shift(code)
            print ("segCode[%s]: 0x%02X"%(segCode.index(code), code)) # %02X means double digit HEX to print
            time.sleep(0.5)

def destroy():
    GPIO.cleanup()

if __name__ == '__main__':
    setup()
    try:
        main()
    except KeyboardInterrupt:
        destroy()

Explicación del Código

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

Un array de código de segmento de 0 a F en Hexadecimal (Cátodo común).

def setup():
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)
    GPIO.setup(SDI, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
    GPIO.setup(RCLK, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
    GPIO.setup(SRCLK, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)

Configura ds, st_cp, sh_cp tres pines como salida y el estado inicial como nivel bajo.

GPIO.output(SDI, 0x80 & (dat << bit))

Asigna los datos de dat a SDI (DS) por bits. Aquí suponemos que dat=0x3f (0011 1111), cuando bit=2, 0x3f se desplazará a la derecha (<<) 2 bits. 1111 1100 (0x3f << 2) & 1000 0000 (0x80) = 1000 0000, es verdadero.

GPIO.output(SRCLK, GPIO.HIGH)

El valor inicial de SRCLK se estableció en LOW, y aquí se establece en HIGH, lo cual es para generar un pulso de borde ascendente, luego desplaza los datos de DS al registro de desplazamiento.

GPIO.output(RCLK, GPIO.HIGH)

El valor inicial de RCLK se estableció en LOW, y aquí se establece en HIGH, lo cual es para generar un pulso de borde ascendente, luego desplaza los datos del registro de desplazamiento al registro de almacenamiento.

Nota

El formato hexadecimal de los números 0~15 es (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F)

Imagen del Fenómeno

../_images/image74.jpeg