Projektowanie kostek cyfrowych z Seven Segment i Esptop 10 za pomocą Arduino IDE
Ten artykuł obejmuje następujące treści:
- 1: Wprowadzenie do Seven Segment
- 2: Pinout Seven Segment
- 3: Rodzaje Seven Segment
- 4: Jak sprawdzić siedem segmentów jest powszechną anodą lub wspólną katodą
- 5: łączenie siedmiu segmentów z ESP32 i przyciskiem
- 5.1: Schemat
- 5.2: Sprzęt
- 5.3: Instalowanie wymaganej biblioteki
- 6: Projektowanie cyfrowego kostki ESP32 i przycisku
- 6.1: Kod
- 6.2: Wyjście
1: Wprowadzenie do Seven Segment
Siedmiosegment może wyświetlać informacje numeryczne za pomocą programu mikrokontrolera. Składa się z siedmiu indywidualnych segmentów, z których każdy może być oświetlony lub wyłączony niezależnie, aby stworzyć różne postacie numeryczne.
Siedmiosegmentowy wyświetlacz działa poprzez oświetlenie różnych kombinacji jego siedmiu segmentów w celu wyświetlania znaków numerycznych. Każdy segment jest kontrolowany przez pojedynczy kodek, który można włączyć lub wyłączać, aby stworzyć pożądany znak numeryczny. Gdy segmenty są oświetlone we właściwej kombinacji, znak numeryczny jest widoczny dla widza.
Podczas korzystania z mikrokontrolera ESP32 do kontrolowania wyświetlacza siedmiosegmentowego, ESP32 wysyła sygnały do konkretnych pinów na wyświetlaczu siedmiosegmentowym, mówiąc mu, które segmenty należy włączyć lub wyłączyć, aby wyświetlić określony znak numeryczny.
2: Pinout Seven Segment
Wyświetlacz siedmiosegmentowy zwykle ma 10 szpilki, z jednym szpilką dla każdego segmentu, jeden dla dziesiętnych i dwa wspólne szpilki. Oto tabela typowego pinout:
| Kod PIN | Nazwa pin | Opis |
| 1 | B | Górna prawa szpilka LED |
| 2 | A | Najwyższy szpilka LED |
| 3 | VCC/GND | GND/VCC zależy od konfiguracji |
| 4 | F | Górna lewa szpilka LED |
| 5 | G | Środkowa szpilka LED |
| 6 | dp | Pin LED DOT |
| 7 | C | Pein LED dolnej prawej |
| 8 | VCC/GND | GND/VCC zależy od konfiguracji |
| 9 | D | Dolny szpilka LED |
| 10 | mi | Dolna lewa szpilka LED |
Każdy segment jest oznaczony jako Alfabet I G. Wspólny pin jest zwykle używany do kontrolowania wszystkich segmentów jednocześnie. Wspólny pin jest aktywny niski lub aktywny wysoki w zależności od wyświetlacza.
3: Siedem rodzajów segmentów
Siedem segmentów można podzielić na 2 typy:
- Wspólna katoda
- Wspólna anoda.
1: w wspólna katoda Wszystkie ujemne zaciski segmentu LED są połączone razem.
2: w Wspólna anoda siedem segmentów Wszystkie dodatnie terminale segmentu LED są połączone ze sobą.
4: Jak sprawdzić siedem segmentów jest powszechną anodą lub wspólną katodą:
Aby sprawdzić rodzaj siedmiu segmentów, potrzebujemy tylko prostego narzędzia - Multimetr. Wykonaj kroki, aby sprawdzić typ siedmiu segmentów:
- Trzymaj siedmiosegmentowy wyświetlacz mocno pod ręką i zidentyfikuj Pin 1 za pomocą pinout wyjaśnionego powyżej.
- Weź multimetr. Przyjmij czerwoną sondę dla pozytywnych (+) i czarna sonda multimetru dla negatywnych (-).
- Ustaw multimetr na test ciągłości.
- Po tym sprawdzaniu pracy miernika można sprawdzić, dotkając zarówno sond dodatnie, jak i ujemnych. Dźwięk sygnał eksploatacyjny zostanie wyprodukowany, jeśli miernik działa poprawnie. W przeciwnym razie wymień baterie w multimetrze na nowy.
- Umieść czarną sondę na styku 3 lub 8 multimetru. Oba te piny są powszechne i wewnętrznie połączone. Wybierz dowolną szpilkę.
- Teraz umieść czerwoną lub pozytywną przewagę multimetru na innych szpilkach siedmiu segmentów, takich jak 1 lub 5.
- Po dotknięciu czerwonej sondy, jeśli jakikolwiek segment świeci siedem segmentów wspólna katoda.
- Zmieniać leady multimetrów, jeśli żaden segment nie świeci.
- Teraz podłącz czerwony przewód do pin 3 lub 8.
- Następnie umieścił czarny lub negatywny ołów na pozostałych szpilkach wyświetlacza. Teraz, jeśli którykolwiek z segmentów wyświetlacza świeci siedem segmentów Wspólna anoda. Jak w anodie com wszystkie dodatnie piny segmentów są powszechne, a pozostałe są połączone z ujemną podażą.
- Powtórz kroki, aby sprawdzić wszystkie inne segmenty wyświetlania jeden po drugim.
- Jeśli którykolwiek z segmentów nie świeci, to będzie uszkodzony.
Oto obraz odniesienia do testu siedmiosegmentowego za pomocą a multimetr. Widzimy, że czerwona sonda jest na com pin 8, a czarny jest w segmencie pinem, więc używamy Wspólna anoda Seven Segment:
5: łączenie siedmiu segmentów z ESP32 i przyciskiem
Aby połączyć się z siedmiosegmentowym wyświetlaczem z ESP32, będziesz potrzebować następujących materiałów:
- Mikrokontroler ESP32
- Wyświetlacz siedmiosegmentowy
- Naciśnij przycisk
- Tablica chleba
- Przewody zworki
Interfejsy ESP32 z siedmioma wyświetlaczami segmentów w prostych krokach. Najpierw musimy zaprojektować obwód, dla którego musimy najpierw omówić schemat.
5.1: Schemat
Aby zaprojektować kości cyfrowe za pomocą siedmiu segmentów Najpierw musimy zaprojektować obwód podany poniżej i podłączyć siedem segmentów za pomocą przycisku i ESP32. Korzystanie z poniższego schematu odniesienia łączy płytę ESP32 z siedmiosegmentowym wyświetlaczem i przyciskiem podłączonym do szpilki D23.
Poniżej znajduje się tabela pinout dla połączenia ESP32 z jednym siedmioma segmentowymi wyświetlaczami. Przycisk jest również podłączony pod adresem D23:
| Kod PIN | Nazwa pin | Pin ESP32 |
| 1 | B | D2 |
| 2 | A | D15 |
| 3 | Com | GND/VCC zależy od konfiguracji - wspólna katoda/anoda |
| 4 | F | D19 |
| 5 | G | D21 |
| 6 | dp | Pin LED DOT |
| 7 | C | D4 |
| 8 | Com | GND/VCC zależy od konfiguracji - wspólna katoda/anoda |
| 9 | D | D5 |
| 10 | mi | D18 |
5.2: Sprzęt
Poniżej obraz pokazuje sprzęt ESP32 Connect z przyciskiem i Seven Segment:
5.3: Instalowanie wymaganej biblioteki
Po podłączeniu siedmiu segmentów musimy zainstalować bibliotekę w Arduino IDE. Korzystając z tej biblioteki, możemy łatwo zaprogramować ESP32 z siedmioma segmentami.
Iść do Biblioteka menedżer Szukaj SEVSEG Biblioteka i zainstaluj w Arduino IDE.
6: Projektowanie kości cyfrowej za pomocą ESP32 i przycisku
Aby zaprojektować cyfrowy generator kości lub pseudo za pomocą ESP32 Potrzebny jest przycisk. Pushbutton wyśle sygnał na cyfrowy pin ESP32, który wyświetli cyfrę na siedmiu segmentach. Za każdym razem, gdy przycisk jest naciśnięty, losowa cyfra od 0 do 6 będzie generowana w siedmiu segmentach za pomocą Arduino funkcjonować.
6.1: Kod
Otwórz IDE i połącz ESP32. Następnie prześlij dany kod siedmiu segmentu do ESP32:
#Include "sevseg.H " /*zawiera siedem biblioteki segmentowej* /SEVSEG SEVSEG; /*Zmienna siedmiu segmentu*/
int State1; /*Zmienna do przechowywania stanu pushbutton*/
#Define Button1 23 / *ESP32 Pin dla PushButton * /
void setup ()
pinmode (przycisk1, input_pullup); /*Przypisz przycisk jako wejście*/
bajt sevensegments = 1; /*Liczba siedmiu segmentów, których używamy*/
bajt commonpins [] = ; /*Zdefiniuj wspólne szpilki*/
BYTE LEDSEGTERPINS [] = 15, 2, 4, 5, 18, 19, 21; /*ESP32 cyfrowe piny zdefiniowane dla siedmiu segmentowych sekwencji Pin A do G*/
Bool ResistorSonsegments = true;
SEVSEG.początek (common_anode, sevensegments, commonpins, ledsegmentPins, respesoronseGments);/ *konfiguracja siedmiopasmowej */
SEVSEG.setBrightness (80); /*Jasność siedmiu segmentów*/
Randomeed (analogread (0));/* tasowanie sekwencji generowania liczb kostek*/
void Loop ()
State1 = DigitalRead (Button1); /*Przeczytaj pushbutton State*/
if (state1 == Low) /*niski stan po naciśnięciu przycisku naciśnięcia* /
for (int b = 0; b <=6; b++)
SEVSEG.setnumber (b);
SEVSEG.RefreshDisplay ();/*Wyświetlanie wartości pętli na siedmioprzestrzennym*/
opóźnienie (100);
int i = losowy (1,6);/ * generowanie wartości dla kości */
SEVSEG.setNumber (i); /*Wyświetlanie wartości kostek na siedmioprawności*/
SEVSEG.RefreshDisplay (); / * odświeżanie wyświetlacza siedmiosegmentowego po każdej iteracji */
opóźnienie (1000); /* czas, po którym pętla za ubieganie się ponownie*/
Kod zaczął od dzwonienia SEVSEG biblioteka. Tutaj stworzyliśmy zmienną State1. Ta zmienna będzie przechowywać obecny stan przycisków.
Następnie zdefiniowaliśmy liczbę segmentów, używamy z ESP32. Piny segmentu LED są zdefiniowane dla płyt ESP32. Zmień pin według rodzaju używanego ESP32.
Można użyć dowolnego z cyfrowych pinów ESP32.
Następnie, ponieważ używamy Wspólna anoda Typ, więc zdefiniowaliśmy go w kodzie.
W przypadku Wspólna katoda Zastąp go poniżej kodu.
W końcu używając losowy (1,6) Funkcja ESP32 wygeneruje liczbę losową i wyświetli ją na siedmiu segmentach.
6.2: Wyjście
Wyjście pokazuje losowe cyfry wydrukowane od 1 do 6.
Wniosek
Podsumowując, używając ESP32 z przyciskiem i kodem Arduino, możemy łatwo kontrolować stan każdego segmentu na wyświetlaczu siedmiosegmentowym, umożliwiając tworzenie niestandardowych generatorów liczb losowych lub pseudo. Możemy użyć go w graniu w wiele gier, takich jak kości.