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1.1.5 Afficheur 7 segments à 4 chiffres
Introduction
Ensuite, suivez-moi pour essayer de contrôler l’afficheur 7 segments à 4 chiffres.
Composants requis
Dans ce projet, nous avons besoin des composants suivants.
Il est très pratique d’acheter un kit complet, voici le lien :
Nom |
ARTICLES DANS CE KIT |
LIEN |
|---|---|---|
Kit Raphael |
337 |
Vous pouvez également les acheter séparément à partir des liens ci-dessous.
INTRODUCTION DES COMPOSANTS |
LIEN D’ACHAT |
|---|---|
- |
|
Schéma de câblage
Nom T-Board |
physique |
wiringPi |
BCM |
GPIO17 |
Pin 11 |
0 |
17 |
GPIO27 |
Pin 13 |
2 |
27 |
GPIO22 |
Pin 15 |
3 |
22 |
SPIMOSI |
Pin 19 |
12 |
10 |
GPIO18 |
Pin 12 |
1 |
18 |
GPIO23 |
Pin 16 |
4 |
23 |
GPIO24 |
Pin 18 |
5 |
24 |
Procédures expérimentales
Étape 1 : Construisez le circuit.
Étape 2 : Allez dans le dossier du code.
cd ~/raphael-kit/python-pi5
Étape 3 : Exécutez le fichier exécutable.
sudo python3 1.1.5_4-Digit_zero.py
Après l’exécution du code, le programme effectue un comptage, augmentant de 1 par seconde, et l’afficheur à 4 chiffres affiche le comptage.
Avertissement
Si vous recevez le message d’erreur RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address, veuillez consulter Si « gpiozero » ne fonctionne pas.
Code
Note
Vous pouvez Modifier/Réinitialiser/Copier/Exécuter/Arrêter le code ci-dessous. Mais avant cela, vous devez aller dans le chemin source du code comme raphael-kit/python-pi5. Après avoir modifié le code, vous pouvez l’exécuter directement pour voir l’effet.
#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import OutputDevice
import time
import threading
# Define GPIO pins for the 74HC595 shift register
SDI = OutputDevice(24) # Serial Data Input
RCLK = OutputDevice(23) # Register Clock
SRCLK = OutputDevice(18) # Shift Register Clock
# Define GPIO pins for digit selection on the 7-segment display
placePin = [OutputDevice(pin) for pin in (10, 22, 27, 17)]
# Define segment codes for numbers 0-9 for the 7-segment display
number = (0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90)
counter = 0 # Initialize counter for display
timer1 = 0 # Initialize timer for counter increment
def clearDisplay():
""" Clear the 7-segment display. """
for _ in range(8):
SDI.on()
SRCLK.on()
SRCLK.off()
RCLK.on()
RCLK.off()
def hc595_shift(data):
""" Shift a byte of data to the 74HC595 shift register. """
for i in range(8):
SDI.value = 0x80 & (data << i) # Set SDI high/low based on data bit
SRCLK.on() # Pulse the Shift Register Clock
SRCLK.off()
RCLK.on() # Latch data on the output by pulsing Register Clock
RCLK.off()
def pickDigit(digit):
""" Select a digit for display on the 7-segment display. """
for pin in placePin:
pin.off() # Turn off all digit selection pins
placePin[digit].on() # Turn on the selected digit
def timer():
""" Timer function to increment the counter every second. """
global counter, timer1
timer1 = threading.Timer(1.0, timer) # Reset timer for next increment
timer1.start()
counter += 1 # Increment counter
print("%d" % counter) # Print current counter value
def setup():
""" Setup initial state and start the timer. """
global timer1
timer1 = threading.Timer(1.0, timer) # Initialize and start the timer
timer1.start()
def loop():
""" Main loop to update the 7-segment display with counter value. """
global counter
while True:
for i in range(4): # Loop through each digit
clearDisplay() # Clear display before setting new digit
pickDigit(i) # Select digit for display
# Choose the digit of counter to display
digit = (counter // (10 ** i)) % 10
hc595_shift(number[digit]) # Shift digit value to 74HC595
time.sleep(0.001) # Short delay for display stability
def destroy():
""" Cleanup GPIO resources and stop timer on exit. """
global timer1
timer1.cancel() # Stop the timer
for device in [SDI, RCLK, SRCLK] + placePin:
device.close() # Close GPIO devices
try:
setup() # Initialize the setup
while True:
loop() # Start the main loop
except KeyboardInterrupt:
# Handle script interruption (e.g., Ctrl+C)
destroy() # Cleanup resources on exit
Explication du Code
Ces quatre broches contrôlent les broches de l’anode commune des afficheurs 7 segments à quatre chiffres.
# Define GPIO pins for digit selection on the 7-segment display placePin = [OutputDevice(pin) for pin in (10, 22, 27, 17)]
Un tableau de codes de segments de 0 à 9 en hexadécimal (anode commune).
# Define segment codes for numbers 0-9 for the 7-segment display number = (0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90)
Initialise un minuteur qui déclenche la fonction
timertoutes les secondes. Cela configure l’incrément récurrent du compteur.def setup(): """ Setup initial state and start the timer. """ global timer1 timer1 = threading.Timer(1.0, timer) # Initialize and start the timer timer1.start()
Après que le minuteur atteint 1,0 seconde, la fonction Timer est appelée ; ajouter 1 au compteur, et le minuteur est utilisé à nouveau pour s’exécuter toutes les secondes.
def timer(): """ Timer function to increment the counter every second. """ global counter, timer1 timer1 = threading.Timer(1.0, timer) # Reset timer for next increment timer1.start() counter += 1 # Increment counter print("%d" % counter) # Print current counter value
Déplace un octet de données dans le registre à décalage 74HC595, contrôlant les segments de l’affichage.
def hc595_shift(data): """ Shift a byte of data to the 74HC595 shift register. """ for i in range(8): SDI.value = 0x80 & (data << i) # Set SDI high/low based on data bit SRCLK.on() # Pulse the Shift Register Clock SRCLK.off() RCLK.on() # Latch data on the output by pulsing Register Clock RCLK.off()
Met continuellement à jour l’affichage avec la valeur actuelle du compteur, en affichant chaque chiffre séquentiellement.
def loop(): """ Main loop to update the 7-segment display with counter value. """ global counter while True: for i in range(4): # Loop through each digit clearDisplay() # Clear display before setting new digit pickDigit(i) # Select digit for display digit = (counter // (10 ** i)) % 10 hc595_shift(number[digit]) # Shift digit value to 74HC595 time.sleep(0.001) # Short delay for display stability
Efface l’afficheur 7 segments en éteignant tous les segments avant d’afficher le chiffre suivant.
def clearDisplay(): """ Clear the 7-segment display. """ for _ in range(8): SDI.on() SRCLK.on() SRCLK.off() RCLK.on() RCLK.off()
Sélectionne quel chiffre de l’afficheur 7 segments activer. Chaque chiffre est contrôlé par une broche GPIO séparée.
def pickDigit(digit): """ Select a digit for display on the 7-segment display. """ for pin in placePin: pin.off() # Turn off all digit selection pins placePin[digit].on() # Turn on the selected digit
Libère correctement les ressources GPIO et arrête le minuteur lorsque le programme est interrompu.
except KeyboardInterrupt: # Handle script interruption (e.g., Ctrl+C) destroy() # Cleanup resources on exit