Proiect 20 — Afișaj cu 4 cifre și 7 segmente¶

Cum afișezi un număr precum 1234 pe un singur modul cu 4 cifre, când fiecare cifră are 7 segmente? Răspunsul magic: multiplexarea și POV (Persistence of Vision).

Componente necesare¶

Cum funcționează¶

Problema: prea multe LED-uri¶

4 cifre × 8 segmente = 32 LED-uri. Nu le poți aprinde pe toate individual fără să rămâi fără pini.

Soluția: multiplexare¶

Vizualizează afișajul: - Toate cele 4 cifre împart aceiași 8 pini pentru segmente. - Fiecare cifră are un pin propriu de "activare" (un common cathode per digit).

În loc să aprinzi toate cifrele simultan, tu: 1. Aprinzi doar cifra 1 cu segmentele pentru 1. 2. Stingi cifra 1, aprinzi cifra 2 cu segmentele pentru 2. 3. Continuă cu cifrele 3 și 4. 4. Repeți foarte rapid (> 50 Hz).

Persistența vederii (POV) face ca ochiul să perceapă toate cifrele aprinse simultan, deși fiecare este activă doar ¼ din timp.

Conectare¶

4 pini Arduino pentru alegerea cifrei active (catodul comun al fiecărei cifre) + 74HC595 pentru segmente.

Cod¶

/*
 * Proiect 20 — Afișaj 4 cifre 7-segmente
 * Afișează un număr între 0 și 9999, incrementat la fiecare secundă.
 */

int dataPin  = 2;
int latchPin = 3;
int clockPin = 4;
int digitPins[4] = {10, 11, 12, 13}; // cifra 1..4

byte digits[10] = {
  B00111111, B00000110, B01011011, B01001111, B01100110,
  B01101101, B01111101, B00000111, B01111111, B01101111
};

int number = 0;
unsigned long lastIncrement = 0;

void showDigit(byte position, byte d) {
  for (int i = 0; i < 4; i++) digitalWrite(digitPins[i], HIGH);

  digitalWrite(latchPin, LOW);
  shiftOut(dataPin, clockPin, LSBFIRST, digits[d]);
  digitalWrite(latchPin, HIGH);

  // Aprinde doar cifra curentă (catod comun = LOW = activ)
  digitalWrite(digitPins[position], LOW);
  delay(2);
}

void displayNumber(int num) {
  for (int pos = 0; pos < 4; pos++) {
    int d = (num / (int)pow(10, 3 - pos)) % 10;
    showDigit(pos, d);
  }
}

void setup() {
  pinMode(dataPin, OUTPUT);
  pinMode(latchPin, OUTPUT);
  pinMode(clockPin, OUTPUT);
  for (int i = 0; i < 4; i++) {
    pinMode(digitPins[i], OUTPUT);
    digitalWrite(digitPins[i], HIGH);
  }
}

void loop() {
  displayNumber(number);

  if (millis() - lastIncrement > 1000) {
    number++;
    if (number > 9999) number = 0;
    lastIncrement = millis();
  }
}

Ce să încerci¶

• Contor care numără secundele din momentul pornirii.
• Cronometru start/stop cu un buton (Proiect 4).
• Afișează temperatura (Proiect 15) sau distanța (Proiect 10).
• Joc de "ghicit numărul" cu tastatură (Proiect 13).

Note¶

• Dacă cifrele clipesc vizibil, reduce delay(2) la 1 ms.
• Diferite afișaje au mapări diferite de pini — consultă datasheet-ul.
• Poți folosi o bibliotecă precum SevSeg pentru a simplifica codul.

Vezi și: Toate proiectele kit-ului