关键词：

51 ; STM32 ;Arduino ;Stduino单片机; Stduino UNO和Nano;四位数码管

# Z+ u4 S8 G+ t' ~

从大部分开始，我们将介绍更多的电子元件。其中大多数大家可能并不熟悉，但是如果你把前面的 37 个传感器都测试过了，这些对你来说不过是稍微复杂，繁琐一些。

学习这些扩展的电子元件，不需要从头到尾学习一遍。就是在你需要用到它的时候，知道有这么个东西，然后再来看看就好。原理很简单，会用就行。

说明：

数码管（七段显示器）能够显示 0〜9 十个字符，生活中进场在一些只需要显示数字的地方出现，例如电子秤，食堂刷卡终端，电梯楼层显示等等。数码管有多种型号，其中显示4 位数的为四位数码管。

在讲解四位数码管之前，我们先介绍一位数码管，也是最简单的一种。如下图：

一位数码管的数字共有七段，每一段实际是一独立的 LED ，因此数码管也被称为七段数码管。通过控制LED 输入的高低电平控制亮灭，从而变化出0〜9 这9 个字符（如下图）。

共阳极，即七段 LED 公共同一个阳极，那么通过控制每一段是否接地来控制亮灭（接地，则电路导通，点亮；反之交替）。共波长，即七段LED 共享同一个波导接地，然后通过控制每一段输入的高电平控制亮灭（如下图）。

有一些数码管带有 IC ，能够通过集成电路进行控制。但是这个数码管比较原始，一个七段数码管需要更长的IO 口，需要我们自己手动写每个一个字符的高配置。

四位数码管就是集合了四个单位的数码管，其也包括共阴型与共阳型两种。我们知道七段数码管需要插孔 IO 口，四位数码管每个数码管的数字不同，那么就需要进行单独控制。所以应该需要32 个IO 口，显然这会占用过多的端口。

实际，四位数码管每只有一个数码管显示字形，其他三个数码管断电不显示。四个数码管依次循环显示，当频率足够大时，人眼由于视觉残留的缘故，就会觉得四个数码管是同时点亮的，看到连续的显示效果。这就好像，，每个帧都是不同的，但是播放的速度足够快（ 24 帧每秒），人眼就会觉得画面动起来了。

这样，四位数码管只需要连接 12 个插座。其中有时用来控制单位数码管的8 个LED ，称为段码；另外四个用来控制选择点亮和熄灭的数码管（每次只有一个点亮）。

实验目的：

点亮数码管，并实时显示程序运行的时间（秒）。

器材：

Stduino纳米/ UNO; 4 位数码管;杜邦线;面包板; 220 Ω电阻

6 V( g3 y. P, i1 m- [

电路连接：

代码展示：

1. int second = 0;
   + a. L8 K  Z6 R/ h0 h4 |4 Y& ^
2. void setup()
   ' }: ?$ V5 E( G0 a8 e+ }
3. {
   
4.   // put your setup code here, to run once:
   
5.     pinMode(1,OUTPUT);//A
   
6.     pinMode(2,OUTPUT);//B
   ! T. `# T3 B% H) {/ g% l  Z
7.     pinMode(3,OUTPUT);//C
   
8.     pinMode(4,OUTPUT);//D
   2 z0 g5 v$ |+ c! V& r
9.     pinMode(5,OUTPUT);//E
   
10.     pinMode(6,OUTPUT);//F
    
11.     pinMode(7,OUTPUT);//G
    
12.     pinMode(8,OUTPUT);//DP
    3 [, X) e9 _2 h  @; U
13.    
    
14.     pinMode(19,OUTPUT);//1
    , c6 z0 @. M* R( M8 C4 L" s0 C
15.     pinMode(18,OUTPUT);//2
    
16.     pinMode(17,OUTPUT);//3
    - s% E' p3 U# v+ V# Y) t9 W! U
17.     pinMode(16,OUTPUT);//4
    
18.    
    
19.    
    
20.     digitalWrite(19,LOW);
    
21.     digitalWrite(18,LOW);
    
22.     digitalWrite(17,LOW);
    
23.     digitalWrite(16,LOW);
    9 R! y; b6 q3 o* Q4 u7 y
24. 
    
25. }
    5 G5 F. O0 ]# `
26. 
    / R  D, q. C5 Q7 e
27. 
    4 p# P- s1 v, k, R# ~$ l! [
28. //void SevSegInit()
    
29. void showNum(int num, bool point=false)
    
30.     {   if(point)
    
31.         {
    
32.             digitalWrite(8,HIGH);//DP,TRUE
    
33.         }else{
    - P$ L: r1 Y2 X/ _: j
34.             digitalWrite(8,LOW);//DP,FALSE
    7 P* h' n4 K1 }/ a( K& U' ]6 U; ^
35.             }
    . @8 m2 l3 o. R" k$ `+ U4 h  I
36.         switch(num)
    0 @3 a8 ?# }& _6 M' ~8 I' P
37.         {
    
38.             case 0:
    % G9 U2 ?2 R; ^0 P7 s4 X! k7 n
39.                 digitalWrite(1,HIGH);
    ( H  S. A# g0 o) n9 J; f) P
40.                 digitalWrite(2,HIGH);
    9 j% @) e- L8 Q( H* b
41.                 digitalWrite(3,HIGH);
    $ t1 C+ x7 \) _: q1 @
42.                 digitalWrite(4,HIGH);
    9 i1 M* @- A2 p
43.                 digitalWrite(5,HIGH);
    & Z; i3 Z5 w5 D8 L
44.                 digitalWrite(6,HIGH);
    
45.                 digitalWrite(7,LOW);
    
46.                 break;
    
47.                
    2 }  E, i6 z/ R( G  q( Y- [5 [2 C" S
48.             case 1:
    
49.                 digitalWrite(1,LOW);
    ' w1 M7 _+ ?1 Z
50.                 digitalWrite(2,HIGH);
    3 j8 B+ s" {; ^" c1 e) z: d
51.                 digitalWrite(3,HIGH);
    . l/ s, W/ \  e" F1 I
52.                 digitalWrite(4,LOW);
    
53.                 digitalWrite(5,LOW);
    ( l7 T/ I1 H  `8 J- \9 @: S
54.                 digitalWrite(6,LOW);
    
55.                 digitalWrite(7,LOW);
    
56.                 break;
    , d3 o6 o+ J! `/ Y$ \
57.                
    
58.             case 2:
    9 q$ j: J) q  {) z) q
59.                   //2
    
60.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
    # c5 `" d# n9 `7 I1 C' d
61.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
    $ r/ d; e/ |) @% m2 K0 s! U
62.                 digitalWrite(3,LOW);//C
    
63.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
    ) O  W- o1 V3 k) t) t; I6 m
64.                 digitalWrite(5,HIGH);//E
    
65.                 digitalWrite(6,LOW);//F
    
66.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
    $ Q" r0 C6 B; p7 O$ c
67.                 break;
    
68.                
    : g1 H; G. S8 [0 ~# i2 U
69.             case 3:
    . D/ U, ?" `* S' w3 s9 ~2 a6 l/ K; b
70.                   //3
    ; k$ p4 Y( A! P5 |5 O
71.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
    6 S1 d- U; V- g6 Y" B
72.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
    
73.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
    
74.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
    % I! E. `7 }) ]' V0 T
75.                 digitalWrite(5,LOW);//E
    
76.                 digitalWrite(6,LOW);//F
    
77.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
    
78. 
    $ O3 }6 b" ]9 H) s8 \- }/ j
79.         
    
80.                 break;
    ' ]+ I: S; E' Z8 ?8 e+ t
81.                
    2 k! z: C2 e5 K2 p
82.             case 4:
    9 u8 ^; ~' l6 [
83.                 digitalWrite(1,LOW);//A
    ; l, s* C3 I; Q
84.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
    
85.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
    
86.                 digitalWrite(4,LOW);//D
    ) w0 v) T2 ^* r
87.                 digitalWrite(5,LOW);//E
    % z, x' q( O: K9 W, X$ `* X
88.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
    % K; f. o6 G* N6 I
89.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
    7 `' B0 R3 \3 S
90.                 break;
    
91.                
    6 s: G& U# G, o0 c4 m" K" H. C
92.             case 5:
    - u9 X& r2 ~1 y& Q
93.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
    9 X8 f. t0 Z$ m, V6 k/ C$ k
94.                 digitalWrite(2,LOW);//B
    & b* \9 r6 x1 U+ n) e
95.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
    
96.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
      j0 M- e/ r- B. A. k6 R) @; o
97.                 digitalWrite(5,LOW);//E
    
98.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
    " ^& N3 m" Q* ^3 s: c
99.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
    
100.                 break;
     
101.             case 6:
     
102.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
     7 p9 S- J: \* y/ S! @
103.                 digitalWrite(2,LOW);//B
     
104.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
     
105.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
     
106.                 digitalWrite(5,HIGH);//E
     
107.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
     / N' }7 z% @( I7 v6 d
108.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
     0 X9 ?4 A- I2 F5 j2 x
109.                 break;
     ! d( w7 a( M( b6 {. y
110.             case 7:
     & Y& O/ N- q9 ]+ f
111.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
     1 s3 D! c- v) s$ J5 D" ~
112.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
     6 g" S: C3 F2 G  a2 k
113.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
     
114.                 digitalWrite(4,LOW);//D
     
115.                 digitalWrite(5,LOW);//E
     : d. {' ^8 n$ M
116.                 digitalWrite(6,LOW);//F
     
117.                 digitalWrite(7,LOW);//G
     
118.                 break;
     + ~7 \* N; p" R2 m& T( c2 ]* j
119.             case 8:
     
120.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
     
121.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
     
122.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
     
123.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
     ; ~; C4 e8 `7 E
124.                 digitalWrite(5,HIGH);//E
     + H% F  P6 ]- q; |# v+ K4 I; O; f
125.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
       }0 P, T; T, n1 t! t( k. N
126.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
       [) t) s! ~; _) Q$ S3 [
127.                 break;
     : j2 S! ?! z1 p$ W* B1 z+ W
128.             case 9:
     
129.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
     
130.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
     
131.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
       B( d0 g" U4 [: t4 c
132.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
     
133.                 digitalWrite(5,LOW);//E
     
134.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
     
135.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
     5 h( x3 E  x* n6 Y. p
136.                 break;
     
137.         }
     ; ^. E; o7 p- b* [
138.     }
     
139. 
     # ~  R$ T8 ]8 V  t1 G
140. void setNum(int num)
     
141.     {
     
142.         
     9 a, B  ^5 u1 m! ~+ g3 e
143.         int d0=num%10;
     
144.         int d1=(num%100)/10;
     
145.         int d2=(num/100)%10;
     5 }+ P9 c3 v+ Q2 g! }; b2 N
146.         int d3=num/1000;
     
147.         
     
148.         
     
149.         int add=250;
     4 Y! r: E/ L$ R' y8 Z5 J4 y
150.         
     8 n  H: p: |5 E& X
151.         digitalWrite(19,LOW);
     9 l; {* V& D  X
152.         for(int i=add;i--;i<0)
     
153.         {
     " ?, C7 C% g. F' {6 U
154.         showNum(d3);
     7 O! ~3 G- i7 i3 Y6 q
155.         }
     8 ~, ~: ^7 ]7 k5 @- r
156.         digitalWrite(19,HIGH);
     
157.         
     $ l' v5 l0 u- P; @) i
158.         digitalWrite(18,LOW);
     / K5 z8 g$ q/ E. U0 t" Y  g) P
159.         for(int i=add;i--;i<0)
     
160.         {
     
161.         showNum(d2);
     
162.         }
     3 l6 e- U& G- |0 o( ]  W5 M! q
163.         digitalWrite(18,HIGH);
     $ r9 j3 ?9 ^$ j# X
164.         
     0 b# q4 ?9 ?+ N7 ], c
165.         digitalWrite(17,LOW);
     8 d" A: f  b0 U4 H9 e
166.         for(int i=add;i--;i<0)
     % |5 y: e! f& @( l; s6 W  ]" q% A6 j
167.         {
     
168.         showNum(d1);
     + P/ ]4 @! f1 z8 o3 N- G! e
169.         }
     7 s# R1 F8 l' ~  j# d* \
170.         digitalWrite(17,HIGH);
     
171.         
     
172.         digitalWrite(16,LOW);
     ' R; z. t4 b- a+ P
173.         for(int i=add;i--;i<0)
     7 `1 B8 G5 }7 J* }5 ~- A* Q4 S4 o( |
174.         {
     # C! ^, ~2 A, A" B7 t2 n0 L
175.         showNum(d0);
     - H1 }( @( T* G4 c' M' |* ]0 M
176.         }
     
177.         digitalWrite(16,HIGH);
     
178.         
     8 V. A  o$ U( V# f% k9 D( F& T) `: }
179.     }
     
180.    
     
181. void loop()
     % N0 S' V- n2 o9 N* j9 i
182. {
     ! t' N6 q% l. T* l
183.   // put your main code here, to run repeatedly:
     $ o/ X" e/ P6 Q5 O& Y" U4 v
184.     setNum(second);
     
185.     second=millis()/1000;
     
186.    
     
187. }

复制代码

实验效果：

0 q! L3 a, w8 U

Stduino IDE是一款面向32位处理器快速入门学习的集成开发平台，目前已经支持Arduino_Core_STM32框架，集聚快捷、高效、免费、开源、易得于一身，软件还集成了GDB调试功能。
! a" B/ f. x) C  |$ M7 \: r% TIDE当前支持的功能有：

- n. N7 \- }4 c
0 W5 l+ X  _& i8 O& w" U
3 C+ {4 \) m6 E7 e+ e2 p5 w( M

• GDB调试
• 封装库下载安装
• 代码自动补全提示
• 中英文模式
• UTF-8\GBK编码格式
• 代码快速格式化
  
• SWD\串口程序下载&调试（已验证）
  ; h: B8 C! q4 O+ F6 G
• DFU程序下载方式（待验证）
  , p4 c( X+ N" o7 E
  
• USB HID程序下载方式（待验证）
  3 r6 T' d# L4 z. N" L. v+ q
  
• maple DFU程序下载方式（待验证）
  1 q5 b. ?6 W$ R$ D8 H9 W
  
• maple DFU2程序下载方式（待验证）
  
  
• MassStorage程序下载方式（待验证）
  ' J' C* ]: @9 N8 q" k  a
  更多功能细节请前往www.stduino.com进行了解
  

  已经支持的芯片&板型列表:

  
  1 {4 @1 P# z( l8 h) ~( |
  • Stduino UNO&Nano
  • Nucleo 144 boards
  • Nucleo 64 boards
  • Nucleo 32 boards
  • Discovery boards
  • Eval boards
  • STM32MP1 series coprocessor boards
  • Generic STM32F0 boards
  • Generic STM32F1 boards
  • Generic STM32F3 boards
  • Generic STM32F4 boards
  • Generic STM32H7 boards
  • Generic STM32L0 boards
  • 3D printer boards
  • LoRa boards
  • Electronic Speed Controller boards
  • Generic flight controllers
  • Garatronics boards
  • Midatronics boards
    - C% @7 i; ]% A% D( ?$ e
    

    更多功能集成正在进行中~

    
    1 X1 g2 g) U) _* ]. c; Z- c
  
  0 B; O4 Y# d  T; G