关键词：

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

6 _* r. }( B+ j5 S# Y

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

电路连接：

( ^9 Q( Y* q/ g0 h

代码展示：

1. int second = 0;
   
2. void setup()
   0 w7 v, P8 F4 B9 k
3. {
   
4.   // put your setup code here, to run once:
   , x0 f2 ?1 C# o, R" e! p" i
5.     pinMode(1,OUTPUT);//A
   
6.     pinMode(2,OUTPUT);//B
   
7.     pinMode(3,OUTPUT);//C
   : D$ m6 ~" |) h2 h5 A3 I$ X& y. J
8.     pinMode(4,OUTPUT);//D
   
9.     pinMode(5,OUTPUT);//E
   6 f0 E# g& v$ }1 `: M, l6 O
10.     pinMode(6,OUTPUT);//F
    3 i6 n4 B& u9 C) P2 V
11.     pinMode(7,OUTPUT);//G
    
12.     pinMode(8,OUTPUT);//DP
    
13.    
    
14.     pinMode(19,OUTPUT);//1
    
15.     pinMode(18,OUTPUT);//2
    5 T" f3 H% ]* U3 q6 m1 c: ~$ @
16.     pinMode(17,OUTPUT);//3
    
17.     pinMode(16,OUTPUT);//4
    
18.    
    $ {+ _9 b% ~! C$ e: Y
19.    
    
20.     digitalWrite(19,LOW);
    
21.     digitalWrite(18,LOW);
    
22.     digitalWrite(17,LOW);
    / d; L* k: W8 ~" y0 P( T
23.     digitalWrite(16,LOW);
    
24. 
    
25. }
    
26. 
    - ]/ ]" ^9 A2 N3 ~9 E+ h  x
27. 
    
28. //void SevSegInit()
    " A. `/ D! }- s& H
29. void showNum(int num, bool point=false)
    
30.     {   if(point)
    
31.         {
    
32.             digitalWrite(8,HIGH);//DP,TRUE
    , _2 B( Z5 l/ Q8 O6 q' \  u" N/ q
33.         }else{
    1 I* B, g* C2 z& A: `. t: e* P
34.             digitalWrite(8,LOW);//DP,FALSE
    
35.             }
    # u" P, m& R, e
36.         switch(num)
    
37.         {
    ( X: S% p& V$ M. g
38.             case 0:
    ( x$ Z: u0 v6 L, I4 q8 _( a! j
39.                 digitalWrite(1,HIGH);
    
40.                 digitalWrite(2,HIGH);
    8 d0 B0 Y3 |  P. {' Z6 V
41.                 digitalWrite(3,HIGH);
    % Q$ [  L7 {) W$ j
42.                 digitalWrite(4,HIGH);
    # C$ a7 w: A, p3 j+ k6 t" y
43.                 digitalWrite(5,HIGH);
    
44.                 digitalWrite(6,HIGH);
    
45.                 digitalWrite(7,LOW);
      D; y! M5 X. F: M$ t# l: c3 p
46.                 break;
    4 W3 O/ e6 o3 }$ A4 e& B' j& w
47.                
    # O0 I  R. l* }. O; o- G( J
48.             case 1:
    
49.                 digitalWrite(1,LOW);
    
50.                 digitalWrite(2,HIGH);
    % ^2 y$ A/ Q; b$ c( ^: a2 J) N9 g0 M$ B
51.                 digitalWrite(3,HIGH);
    0 K# A0 Q# p! U' u: p
52.                 digitalWrite(4,LOW);
    1 b! F4 g9 K- N3 c
53.                 digitalWrite(5,LOW);
    
54.                 digitalWrite(6,LOW);
    
55.                 digitalWrite(7,LOW);
      Y/ M/ k! P. R$ C" O- y- p6 f
56.                 break;
    
57.                
    
58.             case 2:
    
59.                   //2
    
60.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
    ' v3 s$ O8 p1 O) u  X3 A" V
61.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
    
62.                 digitalWrite(3,LOW);//C
    3 V. j! Q, A( S- ~, C
63.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
    & Z' L7 [2 G' ~" C: T$ H! d
64.                 digitalWrite(5,HIGH);//E
    ( W% t7 |2 l, C; a" n6 J" }
65.                 digitalWrite(6,LOW);//F
    
66.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
    
67.                 break;
    
68.                
    
69.             case 3:
    9 ?" N  l5 Q# K, ^3 j: `6 L( c
70.                   //3
    # g, r( V& F- Q" M
71.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
    
72.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
    1 R4 M$ P) y/ R
73.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
    
74.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
    
75.                 digitalWrite(5,LOW);//E
    
76.                 digitalWrite(6,LOW);//F
    ) a2 ?9 v) n' `4 n6 p! m( b: V
77.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
    
78. 
    ; U% M: I6 V2 X, M6 _2 U6 g
79.         
    
80.                 break;
    ; F5 e0 G5 Y4 W+ [4 o( P/ Q' R6 q
81.                
    
82.             case 4:
    
83.                 digitalWrite(1,LOW);//A
    0 R) h% A4 N; ]
84.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
    0 v% n7 C7 }1 [, J3 ^
85.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
    
86.                 digitalWrite(4,LOW);//D
    
87.                 digitalWrite(5,LOW);//E
    
88.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
    
89.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
    
90.                 break;
    
91.                
    + |! ]8 m5 L# N0 q
92.             case 5:
    # h0 |, o  x& O
93.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
    1 [) {# ?  D2 [5 E2 ?
94.                 digitalWrite(2,LOW);//B
    
95.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
    
96.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
    
97.                 digitalWrite(5,LOW);//E
    ; J* O$ \( I  Z7 J; E
98.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
    & t: g! B  S, c- K0 d5 F
99.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
    % ]/ n2 J( |, ^: J
100.                 break;
     
101.             case 6:
     - S" i" j% l( S9 W+ ^8 H
102.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
     
103.                 digitalWrite(2,LOW);//B
     ) t6 z8 N/ D/ y$ b. H+ k2 n
104.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
     7 n( r4 G1 a+ g. [: ^! N! g
105.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
     3 q% w( J- [. G! g
106.                 digitalWrite(5,HIGH);//E
     
107.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
     
108.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
     2 w9 e+ T( U# t
109.                 break;
     
110.             case 7:
     
111.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
     , ~! _/ a* f9 d0 h
112.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
     7 x7 S( V2 v( U1 m& [, }
113.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
     
114.                 digitalWrite(4,LOW);//D
     ! {4 Q2 t+ F! q  P2 {
115.                 digitalWrite(5,LOW);//E
     2 P, d/ a$ p5 o1 C6 Z
116.                 digitalWrite(6,LOW);//F
     ; y2 Q! d& I! w8 e9 [$ d
117.                 digitalWrite(7,LOW);//G
     
118.                 break;
     
119.             case 8:
     
120.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
     
121.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
     9 ]* e5 k( f6 P2 j( I
122.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
     
123.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
     ) N3 M* o" G1 ]6 q
124.                 digitalWrite(5,HIGH);//E
     2 M. N# s; y1 A) Y9 Q% P" M
125.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
     
126.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
     ) ~  J8 @* T$ R8 k: E2 c
127.                 break;
     ; x. i6 J) [) k
128.             case 9:
     
129.                 digitalWrite(1,HIGH);//A
     % Y9 Y" L/ u* |9 _, [4 P2 \
130.                 digitalWrite(2,HIGH);//B
     / u: ~( k3 ]2 Y2 F# J
131.                 digitalWrite(3,HIGH);//C
     / G0 d4 X& N- k+ Y, Y# Y
132.                 digitalWrite(4,HIGH);//D
     
133.                 digitalWrite(5,LOW);//E
     ( e- z% _) ~7 }- ]
134.                 digitalWrite(6,HIGH);//F
     
135.                 digitalWrite(7,HIGH);//G
     # i6 K5 B% r7 L  X. L6 f
136.                 break;
     
137.         }
     
138.     }
     . t: ^; }4 y8 \2 @& w3 F0 n# V7 }
139. 
     * R: f" h7 ?  O; r1 J* E
140. void setNum(int num)
     ; K3 X1 @5 i$ C! r8 y2 ]- i- b. z/ o
141.     {
     
142.         
     
143.         int d0=num%10;
     ' L$ n9 h& w; ]' C
144.         int d1=(num%100)/10;
     , z3 ]9 p# P1 u4 b% V& l* \
145.         int d2=(num/100)%10;
     
146.         int d3=num/1000;
     
147.         
     , b- f' l: r9 s  v
148.         
     
149.         int add=250;
     
150.         
     , ^5 E+ X4 M2 [5 y$ q
151.         digitalWrite(19,LOW);
     7 S1 b( T& ~2 Q! A
152.         for(int i=add;i--;i<0)
     ' n1 L# y# U1 c  _! z, a+ Z8 o$ V8 W5 Q
153.         {
     
154.         showNum(d3);
     
155.         }
     ; G& {+ q! H' E8 |
156.         digitalWrite(19,HIGH);
     # z, T( k4 e- s8 N; g
157.         
     
158.         digitalWrite(18,LOW);
     
159.         for(int i=add;i--;i<0)
     
160.         {
     " K: ^8 b9 [" I2 Z* c( g% |4 j3 R
161.         showNum(d2);
     - H# o# E. @) p) U- w7 E
162.         }
     : ~0 l' C1 W! E
163.         digitalWrite(18,HIGH);
     
164.         
     8 Z* M1 q1 V: v* Z; E
165.         digitalWrite(17,LOW);
     
166.         for(int i=add;i--;i<0)
     ( J0 X" n2 L1 K9 S# d& e
167.         {
     
168.         showNum(d1);
     2 J' G2 ?0 \4 f
169.         }
     
170.         digitalWrite(17,HIGH);
     3 f2 m% a1 R/ q/ y% v, u9 u4 x7 n
171.         
     4 Q) Y8 J' F) z- ?2 E% x
172.         digitalWrite(16,LOW);
     
173.         for(int i=add;i--;i<0)
     
174.         {
     
175.         showNum(d0);
     1 J" l; }9 t' m! t! N, _
176.         }
     8 t# Z$ k! q5 k0 G% u+ g. @6 w
177.         digitalWrite(16,HIGH);
     5 r( l6 _9 \% Z! v) ~. g4 o
178.         
     
179.     }
     5 L: I# }; ~. Y/ R4 p
180.    
     ' @! r! D: @0 P1 I3 j
181. void loop()
     
182. {
     4 Y" T- q5 P0 G' p. u- B+ @4 K
183.   // put your main code here, to run repeatedly:
     7 J, Q; e; z% w2 c. X: v4 G0 T) ^' B
184.     setNum(second);
     $ s* w( w% s7 w! t8 s" G! K
185.     second=millis()/1000;
     
186.    
     
187. }

复制代码

实验效果：

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。
" M: l4 W0 h8 \; S2 [IDE当前支持的功能有：

9 P8 C; T& Z3 g$ I7 H



2 K* R- ^4 B+ p$ u& x! S# J
( Z! k* i, l: O& a! p/ ^
• 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）
  . U# [. g7 A$ a( A% n7 ?/ V
• DFU程序下载方式（待验证）
  
  
• USB HID程序下载方式（待验证）
  
  
• maple DFU程序下载方式（待验证）
  ) ^5 @9 U" y6 g: O  m
  ; s, Q& W: w/ _8 \+ q! i( g& K
• maple DFU2程序下载方式（待验证）
  & ^  m# J: M1 S6 w
  
• MassStorage程序下载方式（待验证）
  
  更多功能细节请前往www.stduino.com进行了解
  ; W+ J7 I1 t' d1 k

  已经支持的芯片&板型列表:

  
  3 S; ]2 e. w/ F$ V9 N4 t
  • 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
    5 a& V9 ?) ]! c" u0 w/ P% Y% j
    

    更多功能集成正在进行中~

    
    
  
  

& e7 o, }6 D7 Z