Descrición
Nesta sección imos programar un display 7 segmentos de 4 díxitos. Pódenos servir para visualizar o valor dunha variable, contar obxectos detectados, cronometrar, …
Trátase dun módulo co controlador TM1637 de precio asequible e funcionamento moi sinxelo.
Montaxe
O 4-Digit LED display tube ten catro pins:
- CLK: conectado ao pin 12.
- DIO: pin 11.
- GND
- VCC a 5V.
Tamén imos necesitar un pulsador e unha resistencia de 10k, que conectaremos no pin 2
Configuración
O primeiro que debemos facer é incluír a librería Grove 4-Digit Display (Vai a Sketch -> Incluír biblioteca -> Xestionar bibliotecas – > busca “Grove 4-Digit Display” -> Instalar). Despois engádea ao programa.
// Librería #include <TM1637.h> // Declaración de variables #define CLK 12 // Pins aos que está conectado o display #define DIO 11 TM1637 crono(CLK,DIO); // Poñémoslle o nome "crono" ao noso display int8_t Digits[] = {0,1,2,3} ; // Array de 4 díxitos que queremos amosar // Configuración void setup() { crono.set(); // Inicializamos crono.init(); } // Bucle void loop() { crono.display(Digits); // Amosa os díxitos do array }
Ao cargar o programa deberían aparecer os números 0, 1, 2 e 3 no display. Se é así todo está correcto. Se non revisa as conexións.
Prácticas
1. Contador
Imos visualizar no display o número de veces que prememos nun pulsador.
Comeza o programa do mesmo xeito que antes e no inicio do sketch engade unha variable “conta” int conta = 0; para almacenar o número de veces que prememos no pulsador.
// Librería #include // Declaración de variables int pulsador=2; int conta = 0; // Variable para gardar o número de pulsos #define CLK 12 // Pins aos que está conectado o display #define DIO 11 TM1637 crono(CLK,DIO); // Poñémoslle o nome "crono" ao noso display int8_t Digits[] = {0,0,0,0} ; // Array de díxitos que queremos amosar no inicio // Configuración void setup() { crono.set(); // Inicializamos crono.init(); while(digitalRead(pulsador)==0); // agardamos a premer no pulsador }
Despois escribimos unha función capaz de separar un número nos seus catro díxitos usando os operadores % e /. O operador % devolve o resto da división e o operador / fai a división enteira.
void calculaDixitos(int numero){ Digits[3] = numero%10; Digits[2] = (numero%100)/10; Digits[1] = (numero%1000)/100; Digits[0] = numero/1000; crono.display(Digits); }
Por exemplo, para o número 125, as operacións separan os números que se deben mostrar en cada díxito 0-1-2-5
- 125%10=5
- 125%100=25; 25/10=2
- 125%1000=125; 125/100=1
- 125/1000=0
Agora imos ir contando cada vez que prememos no pulsador e amosando os datos no display. Podes consultar a sección “contador mellorado” para ver como se fai a detección de pulsos.
void loop() { if ( digitalRead(pulsador) == 1 ) { while(digitalRead(pulsador)==1); // Agarda mentres o pulsador esta premido delay(20); // Agardamos 0,02s para evitar o efecto rebote conta++; //Incrementa o contador calculaDixitos(conta); // visualizamos o valor no display } }
2. Cronometrar
Neste exemplo imos iniciar o cronómetro cando premamos o pulsador, e paralo cando volvamos pulsalo.
No inicio debemos crear unhas variables que nos permitan contar o tempo (tempoActual e tempoAnterior) e unha variable que nos indique se o cronómetro está activado ou o reiniciamos (estadoCrono)
Como imos contar o tempo, no setup imos activar os puntos que nos separen os minutos dos segundos (crono.point(POINT_ON); )
// Librería #include /**** Declaración de variables **/ int pulsador=2; // medición do tempo int tempoActual; // A medida do tempo cando a miramos int tempoAnterior; // O tempo anterior que observamos int estadoCrono=0; // Variable para a visualización do cronómetro // Display 4 díxitos #define CLK 12 // Pins aos que está conectado o display #define DIO 11 TM1637 crono(CLK,DIO); // Poñémoslle o nome "crono" ao noso display int8_t Digits[] = {0,0,0,0} ; // Array de 4 díxitos que queremos amosar /** Configuración **/ void setup() { crono.set(); // Inicializamos crono.init() ; crono.point(POINT_ON); // Acende os puntos }
Despois da función de calculaDixitos engadimos unha nova función de pasar de número a tempo calculando minutos e segundos
/** Funcións **/ // Función para clacular díxitos void calculaDixitos(int numero){ Digits[3] = numero%10; Digits[2] = (numero%100)/10; Digits[1] = (numero%1000)/100; Digits[0] = numero/1000; crono.display(Digits); } // Función para pasar de número a tempo en min e s void calculaTempo(int n){ int segundos = n % 60 ; int minutos = n / 60 ; int t = minutos * 100 + segundos ; calculaDixitos(t) ; }
E agora no loop cando prememos no pulsador, se o cronómetro está desactivado iniciámolo e amosamos o valor do tempo, e se o cronómetro está activado ao premer no pulsador parámolo.
// Bucle void loop() { tempoActual= millis()/1000; // É o tempo actual en s transcorrido desde o inicio. if (digitalRead(pulsador) == 1 && estadoCrono==0) { while(digitalRead(pulsador) == 1); tempoAnterior= tempoActual; // Iniciamos o cronómetro estadoCrono=1; } if (estadoCrono == 1){ // Mostra o cronómetro cando está activado int datoCrono = tempoActual-tempoAnterior; calculaTempo(datoCrono); } if (digitalRead(pulsador) == 1 && estadoCrono==1){ // Paramos a visualización do cronómetro while(digitalRead(pulsador) == 1); estadoCrono=0; } }
Propostas
- Contador con límite: No programa anterior fai que cando o contador chegue a 10 non podamos sumar máis pulsacións.
- Décimas de segundo: No programa do cronómetro estamos contando segundos, pero nunha carreira imos necesitar máis precisión. Modifícao para que amose décimas de segundo.
- Ultrasón: Modifica o programa anterior para que o cronómetro arranque cando prememos no pulsador e pare cando o sensor ultrasónico atope un obxecto a menos de 10 cm.