DFR0100 Arduino教程 17-数码管显示 DF创客社区

该教程实验平台：Arduino入门套件
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数码管，常见的用来显示数字的，比如像计算器。这回我们就要来好好研究一下数码管，看看它是如何工作的。数码管，其实也算是LED中的一种。数码管的每一段，都是一个独立的LED，通过数字引脚来控制相应段的亮灭就能达到显示数字的效果。这个项目要实现的是循环显示数字0~9。

所需材料

1× 八段数码管
8× 220欧电阻

STEP 1：硬件连接

按下图连线图连接，注意数码管各段所对应的引脚。右边引脚说明图上为什么画这么几个箭头呢？个人觉得，这样看起来更方便。可以给你作为参考。我们从上面一排看，红色箭头的方向，从右往左，b  a  f  g的顺序正好对应，下面红色箭头逆时针顺序b --> a --> f --> g。蓝色箭头也是表达的同样的意思。

我还特意在连接图上，对数码管所连接的引脚做了标示。这样就能更清楚的知道哪个引脚控制哪一段了。这8个电阻同样是起限流的作用。
DFR0100 Arduino教程 17--数码管显示图1

STEP 2：输入代码

void setup(){
 for(int pin = 2 ; pin <= 9 ; pin++){       // 设置数字引脚2~9为输出模式
     pinMode(pin, OUTPUT);
     digitalWrite(pin, HIGH);
 }
}

void loop() {
    // 显示数字0          
int n0[8]={0,0,0,1,0,0,0,1};
//数字引脚2~9依次按数组n0[8]中的数据显示  
for(int pin = 2; pin <= 9 ; pin++){
  digitalWrite(pin,n0[pin-2]);
   }
   delay(500);

   // 显示数字1
int n1[8]={0,1,1,1,1,1,0,1};
// 数字引脚2~9依次按数组n1[8]中的数据显示
   for(int pin = 2; pin <= 9 ; pin++){
      digitalWrite(pin,n1[pin-2]);
   }
   delay(500);

   // 显示数字2
int n2[8]={0,0,1,0,0,0,1,1};
// 数字引脚2~9依次按数组n2[8]中的数据显示
   for(int pin = 2; pin <= 9 ; pin++){
      digitalWrite(pin,n2[pin-2]);
   }
delay(500);  

   // 显示数字3
int n3[8]={0,0,1,0,1,0,0,1};
// 数字引脚2~9依次按数组n3[8]中的数据显示
   for(int pin = 2; pin <= 9 ; pin++){
      digitalWrite(pin,n3[pin-2]);
   }
   delay(500);  

   // 显示数字4
int n4[8]={0,1,0,0,1,1,0,1};
// 数字引脚2~9依次按数组n4[8]中的数据显示
   for(int pin = 2; pin <= 9 ; pin++){
      digitalWrite(pin,n4[pin-2]);
   }
   delay(500);  

// 显示数字5
int n5[8]={1,0,0,0,1,0,0,1};
// 数字引脚2~9依次按数组n5[8]中的数据显示
   for(int pin = 2; pin <= 9 ; pin++){
      digitalWrite(pin,n5[pin-2]);
   }
   delay(500);

// 显示数字6
int n6[8]={1,0,0,0,0,0,0,1};
// 数字引脚2~9依次按数组n6[8]中的数据显示
   for(int pin = 2; pin <= 9 ; pin++){
      digitalWrite(pin,n6[pin-2]);
   }
   delay(500);

// 显示数字7
int n7[8]={0,0,1,1,1,1,0,1};
// 数字引脚2~9依次按数组n7[8]中的数据显示
   for(int pin = 2; pin <= 9 ; pin++){
      digitalWrite(pin,n7[pin-2]);
   }
   delay(500);

   // 显示数字8
int n8[8]={0,0,0,0,0,0,0,1};
// 数字引脚2~9依次按数组n8[8]中的数据显示
   for(int pin = 2; pin <= 9 ; pin++){
      digitalWrite(pin,n8[pin-2]);
   }
   delay(500);

   // 显示数字9
int n9[8]={0,0,0,0,1,1,0,1};
// 数字引脚2~9依次按数组n9[8]中的数据显示
   for(int pin = 2; pin <= 9 ; pin++){
      digitalWrite(pin,n9[pin-2]);
   }
   delay(500);
}

完成下载后，数码管就会循环显示0~9的数字。由于要看懂代码的话，首先需要了解数码管的构造，所以我们这回先说硬件部分。

STEP 3：硬件回顾

数码管
数码管其实就是一个前面介绍的led的组合体，这个组合体包含8个led，所以也称之为八段数码管。说白了就八个灯。哪八段？不用多说了吧！a到g以及小数点DP。其实用法和前面说的LED也是一样的，每段都是一个发光二极管，分别用8个数字口来控制它们的亮灭，通过不同段的显示，就能组成0~9的数字。比如，我们让b，a，f，e，d，c亮起的话，就能显示一个数字“0”了。

下图是个引脚说明图，不陌生了吧！在前面硬件连接的时候，已经看到过一次了。
这里，b --> a --> f --> g --> e --> d --> c --> DP分别连接到Arduino数字引脚2~9。
DFR0100 Arduino教程 17--数码管显示图2

数码管一共有10个引脚。a~DP 这8个引脚接到数字口，那还有两个引脚呢？这是公共端，LED只有一端是不能被点亮的。我们在RGB灯那章讲到过共阴共阳的问题，数码管也存在共阴共阳问题。所谓共阳就是公共端接+5V，共阴则是公共端接GND。

数码管的共阴共阳在使用上有什么区别

共阳数码管，它们公共端接5V，那在代码中，控制另一端的数字引脚为LOW，这样才能让数码管点亮。如果是共阴数码管，公共端接GND，在代码中中，控制另一端数字引脚为HIGH，才让数码管点亮。

所以，共阴共阳只是在代码上要稍作修改。我们这里选用的是共阳数码管。硬件有了了解，我们来看看软件部分。

STEP 4：代码回顾

硬件部分我们已经说过，数码管需要接到8个数字引脚，所以在一开始，需要定义8个数字引脚作为输出。这次我们用一个for循环来完成这8个数字引脚的设置。数码管b，a，f，g，e，d，c，DP分别和Arduino数字引脚2~9对应。

for(int pin = 2 ; pin <= 9 ; pin++){      
   pinMode(pin, OUTPUT);
   digitalWrite(pin, HIGH);
}

从引脚2开始，一直循环到引脚9，都设为OUTPUT模式，初始化为HIGH。前面说过，共阳的话，设置HIGH，不被点亮，所以开始先不点亮数码管。（当然，你一个一个引脚分开设置输出模式也是不会错的，只是会让代码显得很冗长。）

好了，到了主函数，要分别显示0~9的数字。是不是觉得代码大部分都是相似的。所以，我们只要看明白如何显示数字0，那整段代码就都迎刃而解了。

int n0[8]={0,0,0,1,0,0,0,1};

这里我们要引入一个数组的概念。数组是一个变量的集合，可以通过索引号来找到数组中的元素。在我们的程序中，声明了一个int型的数组。并取名为n0。之后用8个数值来初始化这个数组。那如何获得数组中的元素呢？你只需要简单的指出这个元素的索引号。数组是从0开始索引的，这意味着数组中的第一个元素的索引号为0而不是1，因此数组中的8个元素的索引号是0~7。在这里元素4，对应索引号为3（n0[3]），值为1。元素8（索引号7，n0[7]）的值为1。

声明中n0[8]的方括号中的8代表有8个元素。

定义完数组后，进入又一个for循环。

for(int pin = 2; pin <= 9 ; pin++){
    digitalWrite(pin,n0[pin-2]);
}

这个for循环是给2~9引脚写入状态值，也就是HIGH还是LOW，digitalWrite函数中写入HIGH的另一种形式就是写入“1”，LOW则可以写为“0”。我们通过数组索引的方式给2~9引脚赋值。

比如当pin=2，代入n0[pin-2]中，对应为n0[0]，n0[0]意思是获得数组的第一个元素，为0。完成了引脚2置低（LOW）。我们前面说了，共阳的数码管，置低（LOW）的话，是被点亮，所以，b端被点亮了。循环到pin=3，a段被点亮,。循环到pin=4，f段被点亮，依次类推……。

整个循环过程如下：
pin=2 --> n0[0] =0 --> digitalWrite(2,0) --> b段点亮
pin=3 --> n0[1] =0 --> digitalWrite(3,0) --> a段点亮
pin=4 --> n0[2] =0 --> digitalWrite(4,0) --> f 段点亮
pin=5 --> n0[3] =1 --> digitalWrite(5,1) --> g段不点亮
pin=6 --> n0[4] =0 --> digitalWrite(6,0) --> e段点亮
pin=7 --> n0[5] =0 --> digitalWrite(7,0) --> d段点亮
pin=8 --> n0[6] =0 --> digitalWrite(8,0) --> c段点亮
pin=9 --> n0[7] =1 --> digitalWrite(9,1) --> DP段不点亮

这样就完成了显示数字“0”了。同样用数组的方法显示数字1~9。自己动手画一下，哪几段亮，哪几段不亮就一目了然了。

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