Comment fonctionne l’affichage à sept segments et son interface avec Arduino

Comment fonctionne l’afficheur à 7 segments ?

Selon le chiffre décimal à afficher, l’ensemble particulier de LED est allumé. Par exemple, pour afficher le chiffre 4, nous devrons allumer quatre des segments de LED correspondant à b, c, f et g. Ainsi, les différents chiffres de ‘0 à 9’ et les caractères de ‘A à F’ peuvent être affichés à l’aide d’un affichage à 7 segments, comme indiqué.

La table de vérité ci-dessous montre les différents segments qui doivent être allumés pour produire des chiffres et des caractères. Veuillez noter que la table de vérité de l’afficheur 7 segments à anode commune est exactement opposée à celle de l’afficheur 7 segments à cathode commune.

Câblage – Connexion de l’afficheur 7 segments à l’Arduino UNO

Maintenant que nous avons compris comment l’afficheur 7-segment fonctionne, nous pouvons commencer à le câbler à l’Arduino !

Débutez en plaçant l’afficheur 7 segments sur votre planche à pain, en vous assurant que chaque côté de l’afficheur est sur un côté séparé de la planche à pain. Avec la virgule vers le bas, les broches sont 1-5 sur le côté inférieur de gauche à droite et 10-6 sur le côté supérieur de gauche à droite, comme on peut le voir sur l’illustration ci-dessous.

Pour commencer, connectons l’une des broches communes 3 ou 8 à la broche 5V de l’Arduino (si vous utilisez un afficheur 7 segments à anode commune) ou à la broche GND de l’Arduino (si vous utilisez un afficheur 7 segments à cathode commune). Les 4 autres broches sur la position supérieure sont connectées à la broche numérique 2 à la broche numérique 5. Les 4 autres broches sur la position inférieure avec le point décimal sont connectées à la broche numérique 6 à 9.

Une fois que vous avez terminé, vous devriez avoir quelque chose qui ressemble à l’illustration montrée ci-dessous.

Code Arduino

Maintenant, il est temps d’éclairer l’écran avec un peu de code.

Avant de commencer à écrire du code pour contrôler les afficheurs à 7 segments, vous devrez d’abord télécharger la bibliothèque Arduino SevSeg. Vous pouvez le faire en visitant le repo GitHub et en téléchargeant manuellement la bibliothèque ou, simplement, en cliquant sur ce bouton pour télécharger le zip :

Pour l’installer, ouvrez l’IDE Arduino, allez dans Sketch > Include Library > Add .ZIP Library, puis sélectionnez le fichier ZIP SevSeg que vous venez de télécharger. Si vous avez besoin de plus de détails sur l’installation d’une bibliothèque, visitez ce tutoriel Installer une bibliothèque Arduino.

Une fois que vous avez installé la bibliothèque, vous pouvez copier ce sketch dans l’IDE Arduino. Le sketch de test suivant va compter de 0 à 9. Essayez le sketch ; puis nous l’expliquerons en détail.

#include "SevSeg.h"SevSeg sevseg;void setup(){//Set to 1 for single digit displaybyte numDigits = 1;//defines common pins while using multi-digit display. Left empty as we have a single digit displaybyte digitPins = {};//Defines arduino pin connections in order: A, B, C, D, E, F, G, DPbyte segmentPins = {3, 2, 8, 7, 6, 4, 5, 9};bool resistorsOnSegments = true;//Initialize sevseg object. Uncomment second line if you use common cathode 7 segmentsevseg.begin(COMMON_ANODE, numDigits, digitPins, segmentPins, resistorsOnSegments);//sevseg.begin(COMMON_CATHODE, numDigits, digitPins, segmentPins, resistorsOnSegments);sevseg.setBrightness(90);}void loop(){ //Display numbers one by one with 2 seconds delay for(int i = 0; i < 10; i++) { sevseg.setNumber(i); sevseg.refreshDisplay(); delay(2000); }}

Explication du code:

Le sketch commence par inclure la bibliothèque SevSeg qui simplifie les contrôles et les signaux vers le 7-segment. Ensuite, nous devons créer un objet SevSeg que nous pouvons ensuite utiliser tout au long du sketch.

#include "SevSeg.h"SevSeg myDisplay;

Puis, nous devons spécifier le nombre de chiffres de l’affichage. Comme nous utilisons un affichage à un seul chiffre, nous le définissons à 1. Au cas où vous utilisez un affichage à 4 chiffres, définissez-le à 4.

//Set to 1 for single digit displaybyte numDigits = 1;

Le tableau digitPins définit simplement les ‘broches communes’ lorsque vous utilisez un affichage à plusieurs chiffres. Laissez-le vide si vous avez un affichage à un seul chiffre. Sinon, fournissez les numéros de broches arduino auxquels sont connectées les ‘broches communes’ des chiffres individuels. Ordonnez-les de gauche à droite.

//defines common pins while using multi-digit display//Left empty as we have a single digit displaybyte digitPins = {};

Le deuxième tableau que nous voyons être initialisé est le tableau segmentPins. C’est un tableau de tous les numéros de broches de l’Arduino qui sont connectés aux broches de l’écran LED qui contrôlent les segments ; donc dans ce cas, ce sont ceux que nous avons connectés directement de la planche à pain à l’Arduino. Il faut aussi les mettre dans le bon ordre car la bibliothèque suppose que les broches sont dans l’ordre suivant : A, B, C, D, E, F, G, DP.

//Defines arduino pin connections in order: A, B, C, D, E, F, G, DPbyte segmentPins = {3, 2, 8, 7, 6, 4, 5, 9};

Après avoir créé ces variables, nous les passons ensuite au constructeur SevSeg en utilisant la fonction begin().

//Initialize sevseg objectsevseg.begin(COMMON_ANODE, numDigits, digitPins, segmentPins, resistorsOnSegments);

Dans la section ‘boucle’ : Le programme commence à compter de 0 à 9 en utilisant la boucle ‘for’ et la variable ‘i’. À chaque fois, il utilise la fonction de la bibliothèque SevSeg setNumber() ainsi que refreshDisplay () pour fixer le nombre sur l’écran.

Il y a ensuite un second délai avant que ‘i’ soit incrémenté et que le nombre suivant soit affiché.

for(int i = 0; i < 10; i++){ sevseg.setNumber(i); sevseg.refreshDisplay(); delay(1000);}

Rouler les dés

En complément, voici un autre projet, qui permet aux personnes qui ont besoin d’une technologie d’accessibilité de  » rouler  » les dés. Vous pouvez l’utiliser pour jouer à des jeux comme Yahtzee, ludo, etc. Il utilise la même configuration Arduino, sauf que nous utilisons un interrupteur tactile pour un roulement rapide.

Tout l’intérêt d’un dé est de fournir un moyen de sortir aléatoirement un nombre de 1 à 6. Et la meilleure façon d’obtenir un nombre aléatoire est d’utiliser une fonction intégrée random(min,max). Cette fonction prend deux paramètres, le premier spécifie la limite inférieure de la valeur aléatoire (incluant ce nombre) et le second paramètre spécifie la limite supérieure de la valeur aléatoire (excluant ce nombre). Signifiant que le nombre aléatoire sera généré entre min et max-.1

#include "SevSeg.h"SevSeg sevseg; const int buttonPin = 10; // the number of the pushbutton pin// variables will change:int buttonState = 0; // variable for reading the pushbutton statusvoid setup(){ byte numDigits = 1; byte digitPins = {}; byte segmentPins = {3, 2, 8, 7, 6, 4, 5, 9}; bool resistorsOnSegments = true; sevseg.begin(COMMON_ANODE, numDigits, digitPins, segmentPins, resistorsOnSegments); sevseg.setBrightness(90);// initialize the pushbutton pin as an input:pinMode(buttonPin, INPUT);}void loop(){// read the state of the pushbutton value:buttonState = digitalRead(buttonPin); if (buttonState == HIGH) {sevseg.setNumber(random(1,7));sevseg.refreshDisplay(); }}

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