【红外遥控数码管】基于Mind+ Ardunio入门教程15 DF创客社区

数码管，常见的用来显示数字的，比如像计算器。在本实验之前我们先来了解一下数码管是如何工作的。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。下面让我们通过实验的方式来感受一下数码管的神奇之处吧！

所需元件

￭ 1× 八段数码管

￭ 8× 220欧电阻

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。

图 15-1数码管显示连线图

代码编程

样例代码15-1：

[mw_shl_code=c,true]//项目15 – 数码管显示
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);
}[/mw_shl_code]

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。

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15-2是引脚说明图，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。

图15-2 引脚说明图

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。了解了硬件，我们来看看软件部分。

代码学习

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。

[mw_shl_code=c,true]  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);
  }  [/mw_shl_code]

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。

数组

[mw_shl_code=c,true]int n0[8]={0,0,0,1,0,0,0,1}; [/mw_shl_code]

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。

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

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 à n0[0] =0 à digitalWrite(2,0) à b段点亮

pin=3 à n0[1] =0 à digitalWrite(3,0) à a段点亮

pin=4 à n0[2] =0 à digitalWrite(4,0) à f 段点亮

pin=5 à n0[3] =1 à digitalWrite(5,1) à g段不点亮

pin=6 à n0[4] =0 à digitalWrite(6,0) à e段点亮

pin=7 à n0[5] =0 à digitalWrite(7,0) à d段点亮

pin=8 à n0[6] =0 à digitalWrite(8,0) à c段点亮

pin=9 à n0[7] =1 à digitalWrite(9,1) à 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。

如果代码1弄明白后，我们要教大家一种更简单的方法。

代码编程2

样例程序15-2

[mw_shl_code=c,true]//项目15 – 数码管数字显示
int number[10][8] =
{
  {0,0,0,1,0,0,0,1}, //显示0
  {0,1,1,1,1,1,0,1}, //显示1
  {0,0,1,0,0,0,1,1}, //显示2
  {0,0,1,0,1,0,0,1}, //显示3
  {0,1,0,0,1,1,0,1}, //显示4
  {1,0,0,0,1,0,0,1}, //显示5
  {1,0,0,0,0,0,0,1}, //显示6
  {0,0,1,1,1,1,0,1}, //显示7
  {0,0,0,0,0,0,0,1}, //显示8
  {0,0,0,0,1,1,0,1} //显示9
};
void numberShow(int i){       //该该函数用来显示数字
for(int pin = 2; pin <= 9 ; pin++){
   digitalWrite(pin, number[pin - 2]);
}
}
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() {
for(int j = 0; j <= 9 ; j++){
      numberShow(j);    //调用numberShow()函数，显示0~9
      delay(500);
}
}  [/mw_shl_code]

代码学习

对比一下代码1，能发现明显的区别在哪里了吗？代码1中，我们创建了10个一维数组，代码2只需要创建一个二维数组就全部搞定了。不要被什么一维、二维数组的名字给吓唬到，其实用法一样的。

图15-3 数组关系图

通过上面这个图，元素、一维数组、二维数组之间的关系就一目了然了。一维数组由元素组成，而二维数组则是由一个个一维数组组成的，关系就是那么简单。

代码1中，分别用10个数组，每个数组有8个元素，每个元素依次对应到数码管b~DP引脚状态值，这样就能在数码管上反映为0~9的数字显示。

而我们现在则是把前面散开的10个一维数组整合到一起，变为一个二维数组。同样通过索引的方式file:///C:\Users\dzy219\AppData\Local\Temp\ksohtml17644\wps1.png来找到这些元素。但，还是不要忘了索引号也是从0开始的！前面的方括号写入的是只是元素个数。

这就是一个二维数组。索引号从0开始，如果让你找number[0][0]，能找到是哪个数吗？就是二维数组中第1行的第1个数，为0。number[9][7]也就是第10行的第8个数，为1。

[mw_shl_code=c,true]void numberShow(int i){ //该该函数用来显示数字
for(int pin = 2; pin <= 9 ; pin++){
digitalWrite(pin, number[pin - 2]);
}
}

void loop() {
for(int j = 0; j <= 9 ; j++){
numberShow(j); //调用numberShow()函数，显示0~9
delay(500);
}
} void numberShow(int i){ //该该函数用来显示数字
for(int pin = 2; pin <= 9 ; pin++){
digitalWrite(pin, number[pin - 2]);
}
} [/mw_shl_code]

上面这两段代码我们整合在一起看，loop()主函数中，for循环让变量j在0~9循环，j每赋一次值，numberShow()函数就要运行一次。

numberShow()函数整个运行过程如下：

程序一开始j=0，numberShow(j)为numberShow(0),跳回到上面的numberShow()函数，i现在的值就为0了，pin初始值为2，所以digitalWrite()现在值为digitalWrite(2,number[0][0])，回到数组number[10][8]中找到number[0][0]对应的值，为0。此时，digitalWrite(2,0)，代表引脚2被置LOW，引脚2对应的b段点亮（共阳数码管置LOW才被点亮）。之后再是循环pin=3，pin=4，……，一直到pin=9整个for循环才结束，也代表数组的第一行的8个元素全被运行了一遍，最终显示一个数字“0”。

回顾一下代码1是如何显示一个数字“0”的：

[mw_shl_code=c,true]// 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]);
}  [/mw_shl_code]

原理是一样的，通过给引脚2~9循环赋值，控制数码管b~DP段亮灭，就能显示出一个我们想要的数字。

numberShow(0)循环完后，再次回到loop()中的for函数：

j=1 numberShow(1) i=1 number[1][pin-2] 显示数字1

j=2 numberShow(2) i=2 number[2][pin-2] 显示数字2

j=3 numberShow(3) i=3 number[3][pin-2] 显示数字3

……

j=9 numberShow(9) i=9 number[9][pin-2] 显示数字9

好了，这就是整段代码的分析过程，好好体会一下一维数组和二维数组的区别，以及整段代码如何巧妙运行的。

了解了数码管和红外接收管各自的工作原理后，我们需要把这两者结合起来，看看红外接收管和数码管结合能迸发出怎样的火花呢？想到了吗？遥控数码管！Arduino控制器把红外接收管从Mini遥控器那儿接到的信号，经处理传达给数码管。让Mini遥控器上0~9对应在数码管上显示0~9，除此之外，还有递减，递增的功能。

所需元件

￭ 1× 八段数码管

￭ 1× 红外接收管

￭ 1× Mini遥控器

￭ 8× 220欧电阻

图15-4红外遥控数码管连线图

代码编程

在输入代码的过程中，结合前面的项目十四和十五，看看整段代码是如何把这两者整合的，程序中是如何处理把红外接收管接到的信号，再转变为数码管的显示的。

样例程序15-3

[mw_shl_code=c,true]//项目十五 - 红外遥控数码管
#include <DFRobot_IRremote.h>    //调用IRremote.h库
int RECV_PIN = 2;                               //定义RECV_PIN变量为2
IRremote_Receive remoteReceive_2;       //声明对象
String results;                                  //定义results变量为红外结果存放位置
int currentNumber = 0;                   //该变量用于存放当前数字

String codes[12]=                            //该数组用来存放红外遥控器发出的红外码
{
"FD30CF","FD08F7",             // 0 ,1
"FD8877","FD48B7",             // 2 ,3
"FD28D7","FDA857",             // 4 ,5
"FD6897","FD18E7",             // 6 ,7
"FD9867","FD58A7",             // 8 ,9
"FD20DF","FD609F",             // + ,-
};

int number[10][8] =          //该数组用来存放数码管显示的数字
{
  {0,0,0,1,0,0,0,1},//0
  {0,1,1,1,1,1,0,1},//1
  {0,0,1,0,0,0,1,1},//2
  {0,0,1,0,1,0,0,1},//3
  {0,1,0,0,1,1,0,1},//4
  {1,0,0,0,1,0,0,1},//5
  {1,0,0,0,0,0,0,1},//6
  {0,0,1,1,1,1,0,1},//7
  {0,0,0,0,0,0,0,1},//8
  {0,0,0,0,1,1,0,1} //9
};

void numberShow(int i) {                //该函数用来让数码管显示数字
  for(int pin = 3; pin <= 10 ; pin++){
   digitalWrite(pin, number[pin - 3]);
  }
}

void setup(){
      Serial.begin(9600);                                  //设置波特率为9600
         remoteReceive_2.begin(RECV_PIN);          //启动红外解码

      for(int pin = 3 ; pin <= 10 ; pin++){ //设置数字引脚2~9为输出模式
            pinMode(pin, OUTPUT);
            digitalWrite(pin, HIGH);
      }
}

void loop() {
//判断是否接收到解码数据,把接收到的数据存储在变量results中
results = (remoteReceive_2.getIrCommand());
      if (results !="0") {
   for(int i = 0; i <= 11; i++){
      //判断是否接收到0~9按键的红外码
      if(results == codes&& i <= 9){
            numberShow(i);       //在数码管上对应显示0~9
            currentNumber = i;  //把当前显示的值赋给变量currentNumber
            Serial.println(i);
            break;
      }

      // 判断是否接收到递减的红外码，并且当前值不为0
      else if(results == codes[10]&& currentNumber != 0){
            currentNumber--;             //当前值递减
            numberShow(currentNumber);    //数码管显示递减后的值
            Serial.println(currentNumber); //串口输出递减后的值
            break;
      }

      //判断是否接收到递增的红外码，并且当前值不为9
      else if(results == codes[11]&& currentNumber != 9){
            currentNumber++;             //当前值递增
            numberShow(currentNumber);    //数码管显示递增后的值
            Serial.println(currentNumber); //串口输出递增后的值
            break;
      }
         }

Serial.println(results);  //串口监视器查看红外码

  }
}[/mw_shl_code]

图15-5遥控数按键说明

下载完代码后，尝试按下上图15-5指出部分的按钮，看看是数码管是个怎样的变化。

代码学习

[mw_shl_code=c,true]int currentNumber = 0; //该变量用于存放当前数字 [/mw_shl_code]

在这里，我们多定义了一个变量currentNumber，通过名字应该就可以看出来含义了吧。这个变量的作用是，用来存储当前的数字，数字递增递减是能找到对应的参照点。

同样用数组的方式来存放这些红外码。long是变量的类型，如果你还想用遥控器上的其他按钮来控制做一些其他事情的话，把红外码替换掉就好了。

[mw_shl_code=c,true]String codes[12]=          //该数组用来存放红外遥控器发出的红外码
{
”FD30CF”,”FD08F7”,             // 0 ,1
”FD8877”,”FD48B7”,             // 2 ,3
”FD28D7”,”FDA857”,             // 4 ,5
”FD6897”,”FD18E7”,             // 6 ,7
”FD9867”,”FD58A7”,             // 8 ,9
”FD20DF”,”FD609F”,             // + ,-
};  [/mw_shl_code]

紧接着是，一个二维数组number[10][8]的定义。我们在数码管那一章节已有说明了，通过调用数组的元素，把这些元素的值依次赋给数码管显示段的控制引脚，并在

numberShow()函数中得以实现数码管数字显示。

setup()函数中，仍然是波特率设置，启动红外解码，数字引脚模式设置等，这些常规设置。

到了主函数loop()，一开始还是先判断是否接收到红外码，并把接收到的数据存储在变量results中。

[mw_shl_code=c,true] if (results !="0") { [/mw_shl_code]

一旦接收到数据后，程序就要做两件事。第一件事，判断是哪个红外码，也就能对应找到是哪个按键按下的。第二件事，找到对应按扭后，让数码管干什么事？让我们接着看看程序是如何完成这两件事的。

第一件事：

会有三种情况需要判断，第一种情况，按遥控器0~9时，数码管显示数字0~9。第二种情况，每按下“后退”键，数字在原有基础上递减一位，直到减到0为止。第三种情况，每按下“前进”键，数字在原有基础上增一位，直到增到9为止。

对这三种情况进行判断，这里呢，同样用到了if语句，与以往有所不同的，我们选择用 if…else if。if…else和if…else if的区别在哪儿？区别在于else if后面需要接判断表达式，else不需要判断表达式。然而，不管是else还是else if都是依附于if语句存在的，不能独立使用。

回到代码中，这就是以下三种情况：

if(results == codes&& i <= 9){

if(results == codes[10]&& currentNumber != 0){

if(results == codes[11]&& currentNumber != 9){

第一个if判断的是第一种情况，显示数字0~9。判断条件就是接收到的数据results.value的值是不是数组中codes[0]~codes[9]的红外码。

第二个if判断的是第二种情况，是否接到“后退”键指令，也就是code[10]= 0xFD20DF，并且当前显示数字不为0。

第三个if判断的是第三种情况，是否接到“前进”键指令，也就是code[11]= 0xFDA857，并且当前显示数字不为9。

还有一个问题——如何找到数组中的元素呢？所以，就需要在if判断前设置一个for循环，让变量i一直在0~11之间循环。

第一件事判断是哪个红外码完成后，开始执行第二件事。就是每个if语句后，都有相应的执行代码，其中有一处需要进行讲解。

break语句

break语句用于跳出循环。在判断是否为数字0-9、“后退”键、或“前进”键，且执行完相应的显示后，使用break语句，能够跳出当前循环，不再向下执行代码。这样做是为了实现，在一次for循环中只执行一次数码管显示的刷新，排除干扰造成的误显示，并且能够提升程序执行的效率。

整段代码就讲完了，这段代码应该是所以项目中最复杂的代码，可以一开始不能完全看明白，不过没关系，实践出真知，通过一遍遍不断的尝试，相信你总有一天能明白的。