Digitale Würfel mit sieben Segment- und Arduino -Nano

Arduino Nano ist eine beliebte Open-Source-Elektronikplattform, mit der eine Vielzahl von elektronischen Geräten gesteuert und interagiert werden kann, einschließlich sieben Segment-Displays. Mit einem sieben Segment -Arduino -Nano kann numerische Daten in kompaktem Formular angezeigt werden. Dieser Artikel behandelt Schritte zum Entwerfen eines digitalen Würfels mit Arduino Nano und einem Sieben -Segment.

Dieser Artikel deckt den folgenden Inhalt ab:

• 1: Einführung in Seven Segment
• 2: sieben Segment -Pinout
• 3: Arten von sieben Segment
• 4: So überprüfen Sie ein sieben Segment, der eine gemeinsame Anode oder eine gemeinsame Kathode ist
• 5: sieben Segment mit Arduino -Nano anpassen
• 5.1: Schema
• 5.2: Hardware
• 5.3: Installation der erforderlichen Bibliothek
• 6: Entwerfen eines digitalen Würfel Arduino Nano und Pushbutton
• 6.1: Code
• 6.2: Ausgabe

1: Einführung in Seven Segment

Ein sieben Segment kann numerische Informationen mit einem Mikrocontroller-Programm anzeigen. Es besteht aus sieben einzelnen Segmenten, von denen jede unabhängig voneinander beleuchtet oder ausgeschaltet werden kann.

Ein sieben Segment-Display funktioniert, indem verschiedene Kombinationen seiner sieben Segmente aufgeführt werden, um numerische Zeichen anzuzeigen. Jedes Segment wird durch einen einzelnen Stift gesteuert, der ein- oder ausgeschaltet werden kann, um das gewünschte numerische Zeichen zu erzeugen. Wenn die Segmente in der richtigen Kombination beleuchtet werden, ist der numerische Charakter für den Betrachter sichtbar.

Bei Verwendung eines Arduino-Mikrocontroller zur Steuerung eines sieben Segment-Displays sendet der Arduino Signale an die spezifischen Stifte auf dem sieben Segment-Display und gibt an, welche Segmente ein- oder ausschalten sollen, um ein bestimmtes numerisches Zeichen anzuzeigen.

2: sieben Segment -Pinout

Das sieben Segment-Display hat normalerweise 10 Stifte mit einem Stift für jedes Segment, einen für die Dezimalzahl und zwei gemeinsame Stifte. Hier ist eine Tabelle der typischen Pinout:

PIN Nummer	Pin -Name	Beschreibung
1	B	Obere rechte LED -Stift
2	A	Oberste LED -Stift
3	VCC/GND	GND/VCC hängt von der Konfiguration ab - gemeinsame Kathode/Anode
4	F	Oben linke LED -Stift
5	G	Middle LED -Stift
6	dp	DOT -LED -PIN
7	C	Unten rechte LED -Stift
8	VCC/GND	GND/VCC hängt von der Konfiguration ab - gemeinsame Kathode/Anode
9	D	Untere LED -Stift
10	e	Unten linke LED -Stift

Jedes Segment ist als als bezeichnet als als a, b, c, d, e, f Und G. Der gemeinsame Stift wird normalerweise verwendet, um alle Segmente gleichzeitig zu kontrollieren. Der gemeinsame Stift ist entweder aktiv niedrig oder aktiv hoch Abhängig vom Display.

3: sieben Segmenttypen

Sieben Segmente können in 2 Typen kategorisiert werden:

• Gemeinsame Kathode
• Gemeinsame Anode.

1: in a Gemeinsame Kathode Alle negativen LED -Segmentanschlüsse sind miteinander verbunden.

2: in a Gemeinsame Anode Sieben Segment Alle positiven LED -Segmentanschlüsse sind miteinander verbunden.

4: So überprüfen Sie ein sieben Segment, der eine gemeinsame Anode oder eine gemeinsame Kathode ist

Um die Art der sieben Segmente zu überprüfen, benötigen wir nur ein einfaches Werkzeug - Multimeter. Befolgen Sie die Schritte, um die Art der sieben Segmentanzeige zu überprüfen:

1. Halten Sie die sieben Segment-Anzeige fest in der Hand und identifizieren Sie es Pin 1 Verwenden der oben erläuterten Pinout.
2. Nehmen Sie einen Multimeter. Nehmen Sie für positiv rote Blei an (+) und schwarzes Blei von Multimeter für negativ (-).
3. Stellen Sie Multimeter auf den Kontinuitätstest fest.
4. Nach dieser Überprüfung kann die Funktionsweise des Messgeräts überprüft werden, indem sowohl positive als auch negative Leads berührt werden. Ein Piepton -Sound wird erzeugt, wenn das Messgerät ordnungsgemäß funktioniert. Ansonsten ersetzen Sie die Batterien in Ihrem Multimeter durch einen neuen.
5. Legen Sie schwarzer Blei auf Pin 3 oder 8 des Multimeters. Beide Stifte sind häufig und intern verbunden. Wählen Sie einen Stift aus.
6. Stellen Sie nun den roten oder positiven Vorsprung des Multimeters auf andere Stifte von sieben Segmenten wie 1 oder 5 ein.
7. Nach dem Berühren der roten Sonde, wenn ein Segment leuchtet, ist das sieben Segment a Gemeinsame Kathode.
8. Wenden Sie die Multimeter -Leads, wenn kein Segment leuchtet.
9. Schließen Sie nun die rote Kleidung an Pin 3 oder 8 an.
10. Danach schwarz oder negatives Blei auf die verbleibenden Stifte des Displays. Wenn nun eines der Segmente des Displays leuchtet, dann sind die sieben Segmente Gemeinsame Anode. Wie bei COMANODE sind alle positiven Stifte der Segmente häufig, und die verbleibenden Negativversorgung werden verbleiben.
11. Wiederholen Sie die Schritte, um alle anderen Anzeigensegmente einzeln zu überprüfen.
12. Wenn eines der Segmente nicht leuchtet, dann wird es sein Defekt.

Hier ist ein Referenzbild für einen sieben Segment-Test mit a Multimeter. Wir können sehen Gemeinsame Anode sieben Segment:

5: sieben Segment mit Arduino -Nano anpassen

Um ein sieben Segment-Display mit einem Arduino-Nano zu verkürzen, benötigen Sie die folgenden Materialien:

• Ein Arduino Nano -Mikrocontroller
• Ein Sieben-Segment-Display
• Ein Druckknopf
• Ein Brotbrett
• Jumperdrähte

Arduino -Nano -Schnittstellen mit sieben Segment -Anzeigen in mehreren einfachen Schritten.

5.1: Schema

Um ein digitales Würfel mit sieben Segmenten zu entwerfen. Die Verwendung des folgenden Referenzschemas verbindet Ihr Arduino-Nano-Board mit einem sieben Segment-Display.

Im Folgenden finden Sie die Pinout -Tabelle für die Arduino -Nano -Verbindung mit einem einzigen sieben Segment -Display. Ein Druckknopf ist ebenfalls angeschlossen bei D12:

PIN Nummer	Pin -Name	Arduino Nano Pin
1	B	D3
2	A	D2
3	Com	GND/VCC hängt von der Konfiguration ab - gemeinsame Kathode/Anode
4	F	D7
5	G	D8
6	dp	DOT -LED -PIN
7	C	D4
8	Com	GND/VCC hängt von der Konfiguration ab - gemeinsame Kathode/Anode
9	D	D5
10	e	D6

5.2: Hardware

Das folgende Bild zeigt die Hardware von Arduino Nano, die mit Druckknopf und sieben Segment verbunden ist:

5.3: Installation der erforderlichen Bibliothek

Nachdem wir sieben Segmente angeschlossen haben, müssen wir eine Bibliothek in der Arduino -IDE installieren. Mit dieser Bibliothek können wir Arduino Nano problemlos mit sieben Segmenten programmieren.

Gehen Sie zur Suche nach Bibliotheksmanager nach Sevseg Bibliothek und installieren Sie es in Arduino IDE.

6: Entwerfen eines digitalen Würfel Arduino Nano und Pushbutton

Um ein Echtzeit digitaler Würfel mit Arduino Nano zu entwerfen, ist ein Druckknopf erforderlich. PushButton sendet ein Signal am digitalen Pin von Arduino Nano, das in sieben Segmenten eine zufällige oder pseudo -Nummer anzeigt.

6.1: Code

Offene IDE und verbinden Sie Arduino Nano. Lade danach den angegebenen sieben Segmentcode in Arduino Nano:

#include "Sevseg.H " /*enthalten sieben Segmentbibliothek* /
Sevseg Sevseg; /*Sieben Segmentvariable*//
int state1; /*Variable zum Speichern von PushButton State*/
#define button1 12 / *Arduino Nano Pin für PushButton * /
void setup ()
PinMode (Taste1, input_pullup); /*Schaltfläche als Eingabe zuweisen*/
Byte Sevensegmente = 1; /*Anzahl von sieben Segmenten, die wir verwenden*/
Byte CommonPins [] = ; /*Definieren Sie gemeinsame Stifte*///
byte ledsmentpins [] = 2,3,4,5,6,7,8; /*Arduino digitale Stifte definiert für sieben Segmentsequenz -Pin A bis G*/
bool resistorsonsegmente = true;
Sevseg.begin (Common_anode, Sevensegmente, CommonPins, LedSegmentpins, Widerständesesegmente);/ *Konfiguration des sieben Segments *///
Sevseg.SetBrightness (80); /*Helligkeit von sieben Segment*//
Randomseed (Analograd (0));/* Durcheinander der Abfolge der Würfelsummergenerierung*//*

void Loop ()
state1 = digitalread (button1); /*Lesen Sie PushButton State*//
if (state1 == niedrig) /*Niedriger Status, wenn der Drucktaste gedrückt wird* /
für (int b = 0; b <=6; b++)
Sevseg.setNumber (b);
Sevseg.reproshDisplay ();/*Anzeigen der für Loop-Werte auf sieben Segment*/
Verzögerung (100);

int i = random (1,6);/ * Erzeugung der Werte für Würfel *//
Sevseg.setNumber (i); /*Anzeigen der Würfelwerte auf sieben Segment*/
Sevseg.RefreshDisplay (); / * Nach jeder Iteration das Display sieben Segment erfrischen *//////////
Verzögerung (1000); /* Zeit danach wird die für die Schleife wieder ausgeführt*/

Code begann mit dem Anruf die Sevseg Bibliothek. Hier haben wir Variable erstellt State1. Diese Variable speichert den aktuellen Zustand des Pushbutton.

Danach haben wir die Anzahl der Segmente definiert, die wir mit Arduino Nano verwenden. LED -Segmentstifte sind für Arduino Nano Boards definiert. Ändern Sie den PIN gemäß der Art von Arduino -Nano, die Sie verwenden.

Jeder der digitalen Stifte von Arduino Nano kann verwendet werden.

Als nächstes, wie wir die verwenden Gemeinsame Anode Geben Sie ein, also haben wir es im Code definiert.

Im Falle von Gemeinsame Kathode Ersetzen Sie es durch den folgenden Code.

Endlich mit dem zufällig (1,6) Funktion Arduino Nano generiert eine Zufallszahl und zeigt sie in sieben Segmenten an.

6.2: Ausgabe

Die Ausgabe zeigt zufällige Ziffern, die von 1 bis 6 gedruckt wurden.

Abschluss

Zusammenfassend ist der Arduino-Nano ein vielseitiger Mikrocontroller, der leicht programmiert werden kann, um einen digitalen Würfel oder einen Pseudo-Nummerngenerator mit einem Sieben-Segment-Display und einer Drucktaste zu erstellen. Arduino Nano die programmieren willkürlich() Funktion wird verwendet.