Arduino教程中级 项目十三 数字骰子
## 项目十三 数字骰子本系列教程为DF创客社区版权所有，配套硬件套件：新版Arduino中级套件
小时候都玩过飞行棋吧，是不是特别喜欢掷骰子，然而我们今天就要通过Arduino来做个数字骰子,或者叫做电子骰子，随便怎么叫，就是这么个意思！
### 所需元件
1×数字大按钮模块
1× LED模块
1× Shiftout模块
### 硬件连接
把LED模块插到Shiftout模块上，插的时候注意引脚一一对应。LED模块中“D”所在排连接到Shiftout的绿色引脚上，“+”对应红色VCC，“-”对应黑色GND。Input相应接到UNO的数字口。数字大按钮模块接到数字口2。
### 硬件分析
#### Shiftout模块
Shiftout模块就是一块74HC595串行输入串行或并行输出的移位寄存器芯片。如果要看懂代码，那就需要对 74HC595芯片的工作原理有个简单认识。我们很快的看下这块芯片是如何工作的？
74HC595实现了串行输入转并行输出的功能。
先说下什么是串行与并行。下图可以简单看出串行与并行的区别。串行，是一个一个数往发，而并行是 8位数一道往外发的。
下载完代码后，不仅可以从LCD屏上显示当前的温湿度，还可以从串口中看到值。
74HC595可以串行进来的数据，让它并行输出。这样的好处是，比如在我们要用到多个LED，而数字引脚又不够用的时候，用一个74HC595，就可以同时控制多个LED了。
那具体如何发数据，发什么数据？就是由data，latch，clock这三个量决定的。Arduino提供了一个shiftOut()函数，使74HC595使用起来非常简便。
#### LED模块
LED模块其实就是8个LED，每一段都是一个独立的LED，一共是8段。一个74HC595芯片输出正好也是8位，所以可以用74HC595的输出正好可以控制一个LED模块。
### 输入代码
```
//项目十三 – 数字骰子
int latchPin = 8;//数字口8连接到74HC595芯片的使能引脚
int clockPin = 3;//数字口3连接到74HC595芯片的时钟引脚
int dataPin = 9; //数字口9连接到74HC595芯片的数据引脚
int buttonPin = 2; // 按钮连接到数字口2
//代表数字0~9
byte Tab[]={
0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
int number;
long randNumber;
void setup() {
pinMode(latchPin, OUTPUT);
pinMode(dataPin, OUTPUT);
pinMode(clockPin, OUTPUT);
randomSeed(analogRead(0)); //设置一个随机数产生源模拟口0
}
void loop(){
randNumber = random(10); //产生0~9之间的随机数
showNumber(randNumber); //显示该随机数
//一旦有按键按下，显示该数，并保持到松开为止
while(digitalRead(buttonPin) == HIGH){
delay(100);
}
}
//该函数用于数码管显示
void showNumber(intnumber){
digitalWrite(latchPin, LOW);
shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST,Tab);
digitalWrite(latchPin, HIGH);
delay(80);
}
```
数码管会随机产生 0~9之间的数，每次按下按钮都会是不同的数。
### 代码回顾
前面硬件介绍部分提到了 74HC595的用法，起到的作用就是能够通过一个数据口并行输出 8位,，不会让LED占用 8个数字引脚，当然如果你想接8个数字口也是没
有问题的，只是占用的引脚会多一点而已。也说到了三个比较关键的引脚 latchPin，clockPin，dataPin。所以代码开始定义了这三个量，以及按钮。
下面就来说下 shiftOut()函数怎样用？
**shiftOut函数格式：**
`shiftOut(dataPin,clockPin,bitOrder,value)`
**dataPin**：输出每一位数据的引脚(int)
**clockPin**：时钟引脚，当 dataPin有值时此引脚电平变化(int)
**bitOrder**：输出位的顺序，最高位优先(MSBFIRST)或最低位优(LSBFIRST)
**value**: 要移位输出的数据(byte)
> 注意：
> (1) dataPin和clockPin要setup()的pinMode()中，设置为 OUTPUT。
> (2) shiftOut目前只能输出1个字节（ 8位），所以如果输出值大于 255需要分两步。
相关参考资料:
* https://wiki.dfrobot.com.cn/ShiftOut__
* https://arduino.cc/en/Reference/ShiftOut
* https://arduino.cc/en/Tutorial/ShiftOut
代码中，我们可以看出输出位的顺序是最高位优先的，Tab就是输出的数据。
```
shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, Tab);
```
那我们看下 Tab里面是些什么？
```
byte Tab[]={
0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
```
是不是看的一头雾水，什么又是 c0，又是f9的，这都是些什么东西？我们只要说一个，之后的就全明白了。
0xc0这些是16进制表达方式，我们日常生活接触比较多的是10进制，也就是0~9的表现形式。16进制是由0~9，A~F组成。0~9对应0~9；A~F对10~15。
你可能说还是不太明白，没关系，打开电脑自带的计算器，设置成“程序员”模式。选择“十六进制”，输入“c0”，点击“二进制”。此时，“c0”就“11000000”。
你会说还是没和 LED灯对上号啊？不要急，接着往下。
看出点名堂了吗？细心的朋友应该可以看出，出来的 8位数正好是和 LED模块上的8个LED对应的。这里“0”为点亮，“1”为熄灭。这是由于这个是共阴数码管，低电平的时候才能被点亮。这里就多做说明。其他的数字应该也能按照相同的方法推算出来。
现在我们知道了 0~9的数字是如何显示的，既然需要做数字骰子,还有一个重要的一步，如何随机产生0~9之间的数字呢？ Arduino提供了个好用的函数random()。
random（max）
random（）可生成随机数，生成范围内的随机数。 max是最大值。
random(10)；// 生成0~9之间的数
randomSeed()函数是用来设置随机种子的，我们这里就接到了模拟口 0。
randomSeed(analogRead(0));
### 趣味练习
LED模块还有其他的玩儿，比如可以结合我们前面的红外接收管，做个红外遥控数码管，在数码管上显示你在红外遥控器上按下的数字。没事儿玩儿猜数字游戏也不错啊~ 让我想起了大学时从一个网站上学习做的一个小东西https://wenku.baidu.com/view/0e7048d7aa00b52acfc7cad5 孙毅 发表于 2016-1-27 23:01
这个……我能。。。哈哈，你有需求吗？！
按说的是 图形化教程 你给给做个图形化啊 哈哈 D.Rainbow 发表于 2016-1-30 13:17
楼主用的说明软件来画arduino的线呀
用的Inkscape来画连线图的 好久不见，一见面就甩了一梭子教程，超级赞 可不可以 做个图形化的 大连林海 发表于 2016-1-27 22:20
可不可以 做个图形化的
这个……我能。。。哈哈，你有需求吗？！ hnyzcj 发表于 2016-1-27 20:27
好久不见，一见面就甩了一梭子教程，超级赞
jane大神闭关写教程去啦~ {:5_198:} 孙毅 发表于 2016-1-27 23:01
这个……我能。。。哈哈，你有需求吗？！
他需，你给吧 Ash 发表于 2016-1-28 10:53
jane大神闭关写教程去啦~
Jane from DFRobot? hnyzcj 发表于 2016-1-28 13:02
他需，你给吧
一个寒假陈老师有没有计划点惊艳的大项目啊？ hnyzcj 发表于 2016-1-28 13:02
他需，你给吧
他是“需”，还是 “虚”？ 孙毅 发表于 2016-1-28 13:17
一个寒假陈老师有没有计划点惊艳的大项目啊？
有，大圣钢管舞 hnyzcj 发表于 2016-1-28 13:30
有，大圣钢管舞
{:5_186:} 这个是我的项目，不准抢~~ 楼主用的说明软件来画arduino的线呀{:5_142:} Jane 发表于 2016-2-2 15:33
用的Inkscape来画连线图的
谢谢啦{:5_122:} D.Rainbow 发表于 2016-2-2 18:46
谢谢啦
不客气啦~ 谢谢啦{:5_175:} 学习13！！！ jiashe2011 发表于 2017-2-22 01:00
学习13！！！
哈哈哈哈~希望有帮助哈 学习了， 赞一个
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