Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

Ссылка на это сравнение

Следующая версия		Предыдущая версия
products:aruno:exp14 [2020/06/11 16:41] – создано alexnikproducts:aruno:exp14 [2020/07/02 12:18] (текущий) – alexnik
Строка 1: Строка 1:
-===== Эксперимент 14. Счетчик =====+===== Эксперимент 14. Секундомер =====
  
-В современных электронных устройствах часто используются +В прошлом эксперименте мы научились выводить данные на LED - индикатор. Усовершенствуем немного схему и программу, что бы получить простейший секундомер, который отсчитывает и отображает секунды и будет управляться кнопкой.
-светодиодные или жидко- кристаллические 7-сегментные индикаторы для отображения цифр. +
-В этом эксперименте мы изучим устройство такого индикатора. +
-Индикатор состоит из 7 сегментов, выстроенных по контуру +
-цифры 8. Каждый из сегментов можно зажигать независимо от +
-других. Зажигая определенные сегменты, можно получить любую +
-цифру от 0 до 9. Кроме того, индикатор имеет точку. Каждый +
-сегмент имеет свое название, они именуются латинскими буквами +
-от a до h. +
- +
-{{ :products:esp-iot:7s.2.png?nolink |}} +
- +
-В каждом сегменте установлен свой светодиод, и, когда на него +
-подается напряжение, он светится. Получается, что LED-индикатор +
-(«LED» — это сокращенное названия светодиода по-английски +
-«light emitting diode») — это сборка из 8-ми светодиодов в одном +
-корпусе (7 сегментов и точка). +
- +
-Мы знаем, что у светодиода два вывода. Получается, что у 8-ми +
-светодиодов 16 выводов, но у индикатора их всего 10. Просто для +
-уменьшения количества выводов светодиоды внутри соединены +
-специальным способом. У всех светодиодов соединены между +
-собой катоды. Про такой индикатор говорят, что он «с общим +
-катодом». +
- +
-{{ :products:esp-iot:7s.1.png?nolink |}}+
  
 ==== Схема эксперимента ==== ==== Схема эксперимента ====
- +{{ :products:ardu:exp14_shema_tk.png?nolink&400 |}} 
-{{ :products:ardu:exp13_sch.png?nolink |}}+{{ :products:ardu:exp13_sch.png?nolink&400 |}}
 //Рисунок 1. Электрическая принципиальная схема эксперимента// //Рисунок 1. Электрическая принципиальная схема эксперимента//
  
-<WRAP center round alert 60%> +{{ :products:ardu:exp14.png?direct&600 |}}
-Токоограничительные резисторы обязательны! +
-</WRAP> +
- +
-В схеме мы использовали токоограничительные резисторы на каждом светодиоде. Казалось бы проще поставить один резистор на катод, чем по резистору на каждый анод, но нет, такой вариант не является правильным. Дело в том, что ток через резистор будет зависеть от количества включенных сегментов, что будет влиять на их яркость. Иными словами — при переключении цифр на дисплее их яркость будет меняться в зависимости от количества включенных сегментов. Выглядит это очень некрасиво. +
- +
-{{ :products:ardu:exp13.png?direct&600 |}}+
 //Рисунок 2. Монтажная схема эксперимента// //Рисунок 2. Монтажная схема эксперимента//
  
Строка 45: Строка 14:
 ==== Программный код эксперимента ==== ==== Программный код эксперимента ====
  
-<file cpp Exp13[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="1"]>+<file cpp Exp14[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="1"]>
 int a = 8;  int a = 8; 
 int b = 9; int b = 9;
Строка 53: Строка 22:
 int f = 7; int f = 7;
 int g = 6; int g = 6;
-int dp = 10;+int h = 10; 
 +int keyPin = 12;
  
-void setup() {  +// Цифра "Один" 
-    int i; +void display1(void) {  
-    for(i=4; i<=11; i++) pinMode(i,OUTPUT);+    digitalWrite(b,HIGH); 
 +    digitalWrite(c,HIGH);
    }     } 
-void loop() {     +// Цифра "Два" 
 +void display2(void) { 
 +    digitalWrite(a,HIGH); 
 +    digitalWrite(b,HIGH); 
 +    digitalWrite(g,HIGH); 
 +    digitalWrite(e,HIGH); 
 +    digitalWrite(d,HIGH); 
 +   }  
 +// Цифра "Три" 
 +void display3(void) {  
 +    digitalWrite(a,HIGH); 
 +    digitalWrite(b,HIGH); 
 +    digitalWrite(c,HIGH); 
 +    digitalWrite(d,HIGH); 
 +    digitalWrite(g,HIGH); 
 +   }  
 +// Цифра "Четыре" 
 +void display4(void) {  
 +    digitalWrite(f,HIGH); 
 +    digitalWrite(b,HIGH); 
 +    digitalWrite(g,HIGH); 
 +    digitalWrite(c,HIGH); 
 +   }  
 +// Цифра "Пять" 
 +void display5(void) { 
     digitalWrite(a,HIGH);     digitalWrite(a,HIGH);
     digitalWrite(f,HIGH);     digitalWrite(f,HIGH);
Строка 65: Строка 60:
     digitalWrite(c,HIGH);     digitalWrite(c,HIGH);
     digitalWrite(d,HIGH);     digitalWrite(d,HIGH);
 +   } 
 +// Цифра "Шесть"
 +void display6(void) { 
 +    digitalWrite(a,HIGH);
 +    digitalWrite(f,HIGH);
 +    digitalWrite(g,HIGH);
 +    digitalWrite(c,HIGH);
 +    digitalWrite(d,HIGH);  
 +    digitalWrite(e,HIGH);  
 +   } 
 +// Цифра "Семь"
 +void display7(void) {   
 +    digitalWrite(a,HIGH);
 +    digitalWrite(b,HIGH);
 +    digitalWrite(c,HIGH);
 +   } 
 +// Цифра "Восемь"
 +void display8(void) { 
 +    digitalWrite(a,HIGH);
 +    digitalWrite(b,HIGH);
 +    digitalWrite(g,HIGH);
 +    digitalWrite(c,HIGH);
 +    digitalWrite(d,HIGH);  
 +    digitalWrite(e,HIGH);  
 +    digitalWrite(f,HIGH);  
 +   } 
 +// Цифра "Девять"
 +void display9(void) { 
 +    digitalWrite(a,HIGH);
 +    digitalWrite(b,HIGH);
 +    digitalWrite(g,HIGH);
 +    digitalWrite(c,HIGH);
 +    digitalWrite(d,HIGH);  
 +    digitalWrite(f,HIGH);  
 +   } 
 +// Цифра "Нуль"
 +void display0(void) { 
 +    digitalWrite(a,HIGH);
 +    digitalWrite(b,HIGH);
 +    digitalWrite(c,HIGH);
 +    digitalWrite(d,HIGH);  
 +    digitalWrite(e,HIGH);  
 +    digitalWrite(f,HIGH);  
    }    }
-</file>+//Очистка дисплея  
 +void clearDisplay(void) {  
 +    digitalWrite(a,LOW); 
 +    digitalWrite(b,LOW); 
 +    digitalWrite(g,LOW); 
 +    digitalWrite(c,LOW); 
 +    digitalWrite(d,LOW);   
 +    digitalWrite(e,LOW);   
 +    digitalWrite(f,LOW);   
 +   } 
  
-Программа эксперимента довольно простая, назначаем переменным пины контроллера, устанавливаем их в режим вывода и подаем сигнал на нужные.+void setup() {  
 +    int i; 
 +    for(i=4;i<=11;i++)  
 +        pinMode(i,OUTPUT); 
 +    pinMode(keyPin,INPUT); 
 +    digitalWrite(h,HIGH); 
 +    display0(); 
 + }  
 + 
 +int x = -1;   
 +int switchState = 0;  
 +int oldSwitchState = 0;  
 +boolean lightsOn = false; 
 +void loop() {  
 +   switchState = digitalRead(keyPin);  
 +   if (switchState != oldSwitchState) { 
 +      oldSwitchState = switchState; 
 +      if (switchState == HIGH) { 
 +        lightsOn = !lightsOn; 
 +      } 
 +    } 
 +   if(lightsOn) { 
 +      delay(100);  
 +      x = x + 1; 
 +    } 
 +   if (x == 0) {clearDisplay(); display0();} 
 +   if (x == 1) {clearDisplay(); display1();} 
 +   if (x == 2) {clearDisplay(); display2();} 
 +   if (x == 3) {clearDisplay(); display3();} 
 +   if (x == 4) {clearDisplay(); display4();} 
 +   if (x == 5) {clearDisplay(); display5();} 
 +   if (x == 6) {clearDisplay(); display6();} 
 +   if (x == 7) {clearDisplay(); display7();} 
 +   if (x == 8) {clearDisplay(); display8();} 
 +   if (x == 9) {clearDisplay(); display9();} 
 +   if (x > 9) {x = 0;} 
 + } 
 +</file> 
 +На первый взгляд программа может показаться очень сложной, но не стоит пугаться, давайте присмотримся повнимательнее.\\ 
 +В начале программы мы инициализируем переменные соответствующие номерам пинов к которым подключен LED - индикатор и кнопка.\\ 
 +Далее следуют одиннадцать функций очень похожих друг на друга. При выполнении функций ''display0()...display9()'' на LED - индикаторе зажигаются цифры от 0 до 9, а при выполнении функции ''clearDisplay()'' все сегменты индикатора гаснут.\\ 
 +В функции ''setup()'' настраиваем пины контроллера и запускаем на выполнение функцию ''display0()'', что-бы на индикаторе при запуске сразу загорелся **"0"**.\\ 
 +В функции ''loop()'' прописан обработчик кнопки, который запускает или останавливает смену цифр на LED - индикаторе.\\ 
 +Благодаря тому, что мы отображение цифр вынесли в отдельные функции, основной цикл программы более прост и легче читаем. Кроме того при допущении ошибки ее легче найти и исправить.
  
 ==== Дополнительное задание ==== ==== Дополнительное задание ====
 <WRAP center round tip 60%> <WRAP center round tip 60%>
-  * Измени код программы, чтобы получить другие цифры на дисплее.+Добавь к цифрам 0..9 еще буквы A, b, C d E F, чтобы секундомер переключал символы от 0 до F
 </WRAP> </WRAP>
 +
 +=== Задание повышенной сложности ===
 +<WRAP center round tip 60%>
 +Напиши программу с аналогичным результатом используя массивы 
 +</WRAP>
 +