arduino基础实验教程9-Arduino数码管显示实验

学习了关于发光二极管（LED）的控制，还有一个值得介绍的就是7段数码管显示器，它将7个LED排列成8字形，另外加一个小数点，由不同的灯号组合搭配出0 - 9的数字显示。基本的7段数码管只有一位数字，也可以多个组合在一起显示多位数。

1、工具原料

Arduino实验套件（Arduino UNO控制器，跳线，USB数据线，面包板）
7段数码管（共阳） * 1 个
470欧姆直插电阻 * 8个
实验跳线 * 若干

2、方法步骤
2.1 准备实验需要用到的硬件，如图所示：

2.2 将下列程序复制到Arduino IDE中，如下图所示：


				
byte DIGITAL_DISPLAY[10][8] = { //设置0-9数字所对应数组

{ 1,0,0,0,0,1,0,0 }, // = 0

{ 1,0,0,1,1,1,1,1 }, // = 1

{ 1,1,0,0,1,0,0,0 }, // = 2

{ 1,0,0,0,1,0,1,0 }, // = 3

{ 1,0,0,1,0,0,1,1 }, // = 4

{ 1,0,1,0,0,0,1,0 }, // = 5

{ 1,0,1,0,0,0,0,0 }, // = 6

{ 1,0,0,0,1,1,1,1 }, // = 7

{ 1,0,0,0,0,0,0,0 }, // = 8

{ 1,0,0,0,0,0,1,0 } // = 9

};

void setup() { //设定4-11号数字端口为输出

for(int i=4;i<=11;i++){

pinMode(i, OUTPUT);

}

}

void loop() {

//0-9数字显示

for (int k = 0; k < 10; k++) {

int pin = 4;

for (int s = 0; s < 8; s++)

{

digitalWrite(pin, DIGITAL_DISPLAY[k][s]);

pin++;

}

delay(1000);

}

}

2.4 使用USB数据线连接Arduino UNO 控制器和电脑，选择正确的板型（Arduino UNO 和）、端口，点击上传，无误情况下软件会显示如下结果。上传成功后，断开 UNO 控制器和电脑的连接，进行实验电路的搭建。

2.5 硬件讲解：数码管显示器，如下图所示为7段数码管显示器的引脚对应关系、共阴极数码管和共阳极数码管的内部连接方式。其中 a, b, c, d, e, f, g, dp 均为发光二极管，所以我们在电路连接的时候，需要给每个引脚添加一个限流电阻，这就是为什么本实验要使用 8 个 470 欧姆电阻。

2.6 按照下图中的电路，进行实验硬件的连接，数码管接线详细说明：数码管引脚：a - 连接Arduino UNO D7;
数码管引脚：b - 连接Arduino UNO D6;
数码管引脚：c - 连接Arduino UNO D5;
数码管引脚：d -连接Arduino UNO D11;
数码管引脚：e -连接Arduino UNO D10;
数码管引脚：f - 连接Arduino UNO D8;
数码管引脚：g - 连接Arduino UNO D9;
数码管引脚：dp - 连接Arduino UNO D4;

2.7 使用USB线连接实验电路和电脑，此处USB线相当于给整个实验系统供电。硬件连接无误情况下，实验效果为数码管会循环显示数字“0”到数字“9”，除非去掉UNO控制器的供电。数字显示效果如下图所示：

2.8 代码回顾：

1、数组代码：byte DIGITAL_DISPLAY[10][8]：数组是一种可访问的变量的集合。
以下为几种创建数组的方法：
myInts [6];
myPins [] = {2，4，8，3，6};
mySensVals [6] = {2，4，-8，3，2};
char message[6] = "hello";
声明一个未初始化数组，例如：myPins。
在myPins中，声明了一个没有明确大小的数组。编译器将会计算元素的大小，并创建一个适当大小的数组。
当然也可以初始化数组的大小，例如在mySensVals中，注意，当声明一个char类型的数组时，初始化的大小必须大于元素的个数，以容纳所需的空字符。
访问数组：
数组是从零开始索引的，也就说，上面所提到的数组初始化，数组第一个元素是为索引0，因此：
mySensVals [0] == 2，mySensVals [1] == 4，依此类推。
这也意味着，在包含十个元素的数组中，索引 9 是最后一个元素。因此，
int myArray[10] = {9,3,2,4,3,2,7,8,9,11};  // myArray[9]的数值为11
myArray[10] 索引是无效的，它将会是任意的随机信息（内存地址）
若访问的数据超出数组的末尾（即索引数大于你声明的数组的大小 - 1），则将从其他内存中读取数据。从这些地方读取的数据，除了产生无效的数据外，没有任何作用。
指定一个数组的值：
mySensVals [0] = 10;
从数组中访问一个值：
X = mySensVals [4];
数组和循环
数组往往在for循环中进行操作，循环计数器可用于访问每个数组元素。
例如：将数组中的元素通过串口打印
int i;  for (i = 0; i < 5; i = i + 1) {  Serial.println(myPins);  }
2、for (int k = 0; k < 10; k++)：循环语句
for循环开头有3个部分：
（初始化;条件;增量计数）{//语句}
“初始化”只在循环开始执行一次。每次循环，都会检测一次条件；如果条件为真，则执行语句和“增量计数”，之后再检测条件。当条件为假时，循环终止。
代码位置如图所示：

注：注意本文中使用的数码管为共阳极数码管，若使用共阴数码管则显示结果将不正确。