Arduino入门教程21--数码管摇骰子「DFR0100」
本帖最后由 zoey不种土豆 于 2024-11-21 20:32 编辑本项目旨在通过Arduino和数码管实现一个摇骰子的功能。当倾斜开关被触发时，数码管将随机显示0到9之间的一个数字，模拟摇骰子的效果。
元件清单
硬件连接
图 1 数码管摇骰子连线图
示例代码
样例代码：// 项目 - 数码管摇骰子
// 定义数码管的引脚
const int pinA = 3;
const int pinB = 2;
const int pinC = 8;
const int pinDP = 9;
const int pinF = 4;
const int pinG = 5;
const int pinE = 6;
const int pinD = 7;
// 定义倾斜开关的引脚
const int tiltSwitchPin = 13;
int sensorValue;
int lastTiltState = HIGH; // 上一次从倾斜传感器读取的状态
unsigned long lastDebounceTime = 0; // 上次检查时间
unsigned long debounceDelay = 500; // 消抖延迟时间（毫秒）
// 二维数组定义数码管的数字0-9的显示模式
int numbers = {
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1}, // 数字0
{1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1}, // 数字1
{0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1}, // 数字2
{0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 1}, // 数字3
{1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1}, // 数字4
{0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1}, // 数字5
{0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1}, // 数字6
{0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1}, // 数字7
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1}, // 数字8
{0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1}// 数字9
};
void setup() {
Serial.begin(9600);
// 设置数码管的引脚为输出
pinMode(pinA, OUTPUT);
pinMode(pinB, OUTPUT);
pinMode(pinC, OUTPUT);
pinMode(pinDP, OUTPUT);
pinMode(pinF, OUTPUT);
pinMode(pinG, OUTPUT);
pinMode(pinE, OUTPUT);
pinMode(pinD, OUTPUT);
// 设置倾斜开关的引脚为输入并启用内部上拉电阻
pinMode(tiltSwitchPin, INPUT_PULLUP);
}
void loop() {
unsigned long currentTime = millis();
int sensorValue = digitalRead(tiltSwitchPin);
// 如果倾斜开关状态改变并且过来消抖时间：
if (sensorValue != lastTiltState && (currentTime - lastDebounceTime) > debounceDelay) {
int randomNumber = random(0, 10); // 生成一个0到9的随机数
displayNumber(randomNumber); // 显示随机数
// 更新状态变量和消抖时间：
lastTiltState = sensorValue;
lastDebounceTime = currentTime;
}
}
// 显示数码管的数字
void displayNumber(int number) {
digitalWrite(pinA, numbers);
digitalWrite(pinB, numbers);
digitalWrite(pinC, numbers);
digitalWrite(pinD, numbers);
digitalWrite(pinE, numbers);
digitalWrite(pinF, numbers);
digitalWrite(pinG, numbers);
digitalWrite(pinDP, numbers);
// 如果需要显示小数点，将这里的状态改为0
}
代码回顾
在setup()之外的变量定义中，这些语句都是熟面孔了，请大家结合代码注释自行理解，定义数码管引脚请参考项目【红外遥控数码管】。在setup()函数中，设置数码管的引脚为输出，并设置倾斜开关引脚为输入模式并启用上拉电阻，如下：
pinMode(tiltSwitchPin, INPUT_PULLUP);当没有触发时，引脚读取为高电平（HIGH）。接着是loop()函数，在loop()中很关键的一点是采用软件编程来实现倾斜开关的消抖。消抖的逻辑是通过比较当前状态和上一次状态，以及检查时间间隔是否超过设定的消抖延迟时间，来避免由于物理开关的接触抖动而导致的多次触发。首先定义变量lastDebounceTime，用于存储上一次检测到倾斜开关状态变化的时间点。debounceDelay 在这个项目中被设置为500毫秒。这意味着，如果倾斜开关的状态在500毫秒内频繁变化，那么这些变化将被视为抖动，并且不会被视为有效的状态变化。unsigned long lastDebounceTime = 0;
unsigned long debounceDelay = 500;在 loop() 函数内部，先获取当前的时间点（currentTime）和倾斜开关当前的状态值（sensorValue ）。unsigned long currentTime = millis();
int sensorValue = digitalRead(tiltSwitchPin);之后程序会检查倾斜开关的状态（sensorValue）。如果当前状态（sensorValue）与上一次状态（lastTiltState）不同，并且时间间隔超过设定的消抖延迟时间，那么程序将认为这是一个有效的状态变化。if (sensorValue!=lastTiltState && (currentTime-lastDebounceTime) > debounceDelay){
......
}如果检测到是一个有效的变化，则执行if中的操作：int randomNumber = random(0, 10);
displayNumber(randomNumber);
lastTiltState = sensorValue;
lastDebounceTime = currentTime; 生成一个随机数，并调用displayNumber()函数将随机数显示在数码管上，接着更新状态变量和重置消抖时间。
示例代码
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