Сопряжение с необычным дисплеем из 4 цифр и 7 сегментов

Этот дисплей, по-видимому, имеет 32 адресуемых светодиода, управляемых только 7 булавок. Судя по этому факту и из предоставленной таблицы распиновки, это выглядит как запутанная матрицаЧарли.

Типичным способом управления такого рода матрицей является зацикливание на катодах. Вы опускаете один контакт катода ВНИЗ, а затем поднимаете ВВЕРХ все аноды светодиодов, которые вы хотите осветить, которые подключены к этому конкретному катоду. Подождите несколько миллисекунд, затем переходите к следующему катоду. Важно, чтобы все контакты, которые не участвуют в освещении светодиода, оставались в режиме ввода.

Например, предположим, вы хотите осветить все сегменты первой цифры (отобразить “8”), оставив все остальное выключенным. Сначала вы вытягиваете НИЖНИЙ штифт 1 (первый катод) и вытягиваете ВЕРХНИЕ штифты 2-5 (сегменты F, G, C и D). Дайте ему светить несколько миллисекунд, затем переведите все в режим высокого импеданса (контакты на ВХОД) и переходите к следующему катоду: вывод 2 становится НИЗКИМ, а вывод 1 (сегмент А) - ВЫСОКИМ. И так далее, пока вы не сделаете все катоды.

Что касается части кодирования, я бы предложил использовать матрицу булевых значений размером 7 × 7 , указывающую, должен ли определенный сегмент быть освещен. Индексы массива будут следующими: строка = номер катода и столбец = номер анода. Массив будет иметь ту же структуру, что и опубликованная вами таблица распиновки, за исключением того факта, что строки и столбцы будут иметь индексы в диапазоне 0-6 вместо 1-7. Это должно упростить процесс обновления дисплея.

Вывод цифр немного сложнее, чем на традиционных 7-сегментных дисплеях, так как для каждого сегмента вам нужно будет найти его координаты в матрице (номер катода и номер анода). Для этого я бы использовал “матрицу сопоставления”, в которой хранится сопоставление (номер цифры, номер сегмента). → (номер катода, номер анода).

Ниже приведена предварительная и непроверенная реализация этих стратегий. Обратите внимание, что я не писал функцию для вывода цифры, но это должно быть легко реализовать поверх функции set_segment(), определенной здесь. Кроме того, вопрос о том, как нарисовать цифру, если вы знаете, как управлять отдельными сегментами, - это стандартная 7-сегментная задача, для которой вы должны быть в состоянии найти много руководств.

Обратите внимание, что этот код предполагает, что вы управляете дисплеем напрямую, не используя никаких итерационных поверхностей, кроме токоограничивающих резисторов. Это чревато либо перегрузкой катодных выходов, либо слишком тусклым отображением, в зависимости от токоограничивающих резисторов. Возможно, вы захотите использовать транзисторы для катодов, и в этом случае у вас будет набор катодных выводов, отличный от набора анодных выводов.

// Контакты Arduino подключены к дисплею.
const uint8_t display_pins[7] = {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};

// Какие сегменты освещены. Каждый сегмент расположен в этой матрице по адресу
// координаты [катод][анод].
bool segment_lit[7][7];

// Координаты в приведенной выше матрице, где можно найти сегмент.
struct SegmentCoordinates {
    uint8_t cathode;
    uint8_t anode;
};

// segments[цифра][сегмент] задает координаты
// любого сегмента (0 = A) любой цифры (0 = 1-я цифра).
const SegmentCoordinates segments[4][7] = {
// сегмент: A B C D E F G
    {{1, 0}, {2, 0}, {0, 3}, {0, 4}, {3, 0}, {0, 1}, {0, 2}},
    {{2, 1}, {3, 1}, {1, 4}, {5, 1}, {4, 1}, {1, 2}, {1, 3}},
    {{3, 4}, {4, 2}, {4, 3}, {0, 5}, {2, 5}, {2, 3}, {2, 4}},
    {{5, 6}, {6, 5}, {5, 4}, {3, 5}, {5, 3}, {4, 5}, {6, 4}}
};

// Выключите сегмент (lit = false) или ВКЛЮЧИТЕ (lit = true).
void set_segment(uint8_t digit, uint8_t segment, bool lit) {
    SegmentCoordinates coordinates = segments[digit][segment];
    segment_lit[coordinates.cathode][coordinates.anode] = lit;
}

void setup(){}

void loop() {
    static uint8_t cathode;  // используемый в настоящее время катод

    // Установите ток катода на НИЗКИЙ ВЫХОДНОЙ сигнал.
    digitalWrite(display_pins[cathode], LOW);
    pinMode(display_pins[cathode], OUTPUT);

    // Установите соответствующие аноды на ВЫСОКИЙ ВЫХОДНОЙ сигнал.
    for (int anode = 0; anode < 7; anode++) {
        if (segment_lit[cathode][anode]) {
            digitalWrite(display_pins[anode], HIGH);
            pinMode(display_pins[anode], OUTPUT);
        }
    }

    // Пусть это сияет какое-то время.
    delay(10);

    // Выключите все.
    for (int pin = 0; pin < 7; pin++) {
        pinMode(display_pins[pin], INPUT);
    }

    // Переходите к следующему катоду.
    if (++cathode >= 7) cathode = 0;
}

Я использовал delay() здесь для простоты. В производственном коде вы бы обрабатывали тайминги с помощью millis() неблокирующим способом, в духе руководства “Мигать без задержек”.