===== Эксперимент 26. Секундомер =====

Научившись подключать и управлять светодиодным индикатором попробуем использовать его для отображения данных. Сконструируем простейший секундомер, который отсчитывает и отображает секунды от 0 до 9.

==== Схема эксперимента ====
Оставим схему, собранную на прошлом эксперименте.
{{ :products:esp-iot:exp9_sch.png?nolink |}}
//Рисунок 1. Электрическая принципиальная схема эксперимента//

<WRAP center round alert 60%>
Токоограничительные резисторы обязательны!
</WRAP>

{{ :products:esp-iot:exp9_mont.png?direct&600 |}}
//Рисунок 2. Монтажная схема эксперимента//


==== Программный код эксперимента ====

<file python Exp26.py[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="1"]>
from machine import Pin
import time
_init()

segments = [14, 13, 4, 5, 12, 16, 15] # ABCDEFG

for s in segments:
    led = Pin(s, Pin.OUT).off()

digits = [
    [1, 1, 1, 1, 1, 1, 0], # 0
    [0, 1, 1, 0, 0, 0, 0], # 1
    [1, 1, 0, 1, 1, 0, 1], # 2
    [1, 1, 1, 1, 0, 0, 1], # 3
    [0, 1, 1, 0, 0, 1, 1], # 4
    [1, 0, 1, 1, 0, 1, 1], # 5
    [1, 0, 1, 1, 1, 1, 1], # 6
    [1, 1, 1, 0, 0, 0, 0], # 7
    [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1], # 8
    [1, 1, 1, 1, 0, 1, 1], # 9
]


def draw_time(digit):
    for el in enumerate(digit):
        if (el[1]):
            Pin(segments[el[0]]).on()
        else:
            Pin(segments[el[0]]).off()


while True:
    for digit in digits:
        draw_time(digit)
        time.sleep(1)
</file>

В этой программе мы записали номера выводов микроконтроллера, к которым подключены сегменты индикатора, в массив ''segments''. Порядок перечисления сегментов указан в комментарии в этой строке.

<WRAP center round info 60%>
Комментарии используются в программах, чтобы записать какие либо пояснения к коду, и предназначены только для человека, который читает код. Комментарии никак не влияют на выполнение программы. В языке Python комментарий начинается с символа #. Также часто комментируют части кода, которые не должны исполняться, но удалять совсем их пока не нужно.
</WRAP>

В строке 10 объявляем массив, в котором описываем цифры от 0 до 9 и какие сегменты должны светиться на индикаторе, чтобы эту цифру отобразить, а какие должны быть потушены. Для описания этого мы использовали двумерный массив. Это массив, у которого каждый из элементов является тоже массивом. Посмотрим внимательнее: элементом под индексом 0 у массива ''digits'' является массив ''[1, 1, 1, 1, 1, 1, 0]''. Это перечисление состояний сегментов для отображения цифры 0. Порядок перечисления соответствует порядку в массиве ''segments''. Это важно и потребуется нам для отображения цифр.

В основном цикле программы мы перебираем все элементы массива ''digits'' с целью отображения на дисплее. 
<code python [enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="32"]>
while True:
    for digit in digits:
        draw_time(digit)
        time.sleep(1)
</code>

Рассмотрим код функции ''draw_time'', которая предназначена для отображения цифры, передаваемой ей в качестве параметра. Начнем с того, что разберемся что именно передается функции в качестве входных данных. Ей передается один из элементов массива ''digits'', каждый элемент которого, как мы помним, сам является массивом, описывающим состояние сегментов.

<code python [enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="24"]>
def draw_time(digit):
    for el in enumerate(digit):
        if (el[1]):
            Pin(segments[el[0]]).on()
        else:
            Pin(segments[el[0]]).off()
</code>

Получается, что функция получила данные о том какие сегменты ей нужно включить, а какие выключить. Соответственно она должна это исполнить. Для этого она проходит по всем элементам массива сегментов, как обычно, с помощью оператора ''in'', но в этот раз мы использовали еще оператор ''enumerate''. Обычно оператор ''in'' перебирая элементы массива записывает в переменную содержимое элемента массива, его значение, а ''enumerate(digit)'' создает последовательность кортежей, состоящих из индексов и значений. В кортеже ''el'' в элементе 0 оказывается индекс, а в элементе 1 значение.

Номер индекса нам нужен, чтобы обратиться по нему к нужному сегменту, а его значение, чтобы знать что с ним делать − зажигать или тушить. 

<code python [enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="26"]>
        if (el[1]):
            Pin(segments[el[0]]).on()
        else:
            Pin(segments[el[0]]).off()
</code>
Если сегмент должен быть включен (''el[1]'' истинно), то нужно его зажечь. Номер пина, который нужно включить, записан в переменной ''segments'' в элементе с индексом, который мы берем из ''el[0]''. Именно поэтому мы сделали так, что последовательность пинов в массиве ''segments'' соответствует им в массиве ''digits'', чтобы у них были одинаковые индексы.

Не совсем обычным является и то, как мы зажигаем сегменты. ''Pin(segments[el[0]]).on()''. Обычно мы создавали объект ''Pin'', записывали его в переменную и оперировали с ней. Сейчас мы сделали тоже самое, только не создавали отдельную переменную, а сделали все сразу. Просто нам не нужна эта переменная в будущем, поэтому мы ее не создавали и для краткости записи сделали так.

<WRAP center round info 60%>
  * [[https://younglinux.info/python/feature/enumerate|Подробнее об enumerate]]
  * [[https://pythonworld.ru/tipy-dannyx-v-python/kortezhi-tuple.html|Подробнее о кортежах в Python]]
</WRAP>
==== Дополнительные задания ====

<WRAP center round tip 60%>
Добавь к цифрам 0..9 еще буквы A, b, C d E F, чтобы секундомер переключал символы от 0 до F
</WRAP>