Arduino基础入门篇18—数字时钟
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Arduino不但有外部中断,还有定时器中断,不同Arduino开发板其定时器数量及性能也各不相同,这取决于开发板主控制器。Uno R3开发板有三个定时器,本篇通过使用定时器库「TimerOne」来更新数码管显示,制作一个数字时钟。
Arduino提供了丰富的库,关于定时器的库包括「TimerOne」、「MsTimer2」等,更多的支持库的信息可从官网获取Libraries for Arduino(https://playground.arduino.cc/Main/LibraryList)。
1. 定时器库安装
在IDE中点击「项目」—「加载库」—「管理库」,查找「TimerOne」进行安装。
安装库2. 实验材料
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Uno R3开发板
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配套USB数据线
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面包板及配套连接线
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四位共阴极数码管
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4个220Ω限流电阻
3. 实验步骤
1. 根据原理图搭建电路。
根据四位数码管的引脚图,a,b,c,d,e,f,g,dp引脚分别连接开发板的数字引脚7,6,5,10,11,8,9,4。数码管的1,2,3,4引脚分别串联220Ω限流电阻,电阻另一端分别连接开发板的数字引脚2,3,12,13。
实验原理图如下图所示:
实验原理图实物连接图如下图所示:
实物连接图2. 新建sketch,拷贝如下代码替换自动生成的代码并进行保存。
1/*2 SevTimer
3 使用定时器驱动四位数码管实现数字时钟显示
4*/
5#include "TimerOne.h"
6#include "SevSeg.h"
7
8SevSeg sevseg;
9
10int Fen = 0;
11int Miao = 0;
12
13byte numDigits = 4; //数码管位数
14byte digitPins[] = {2, 3, 12, 13}; //数码管公共极连接Arduino的引脚
15byte segmentPins[] = {7, 6, 5, 10, 11, 8, 9, 4}; //数码管a,b,c,d,e,f,g,dp对应引脚
16byte hardwareConfig = COMMON_CATHODE ; // 共阴极数码管
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18void setup() {
19 sevseg.begin(hardwareConfig, numDigits, digitPins, segmentPins); //初始化数码管
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21 Timer1.initialize(1000000);//初始化定时器为1s
22 Timer1.attachInterrupt( timerIsr );//设置中断回调函数
23}
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25void loop() {
26 sevseg.setNumber(Fen * 100 + Miao, -1); //设置要显示的数据,不显示小数点
27 sevseg.refreshDisplay(); // 必须重复运行刷新数码管显示
28}
29
30void timerIsr()//定时器中断处理函数
31{
32 Miao++;
33 if (Miao > 59)
34 {
35 Miao = 0;
36 Fen++;
37 if (Fen > 59)
38 Fen = 0;
39 }
40}
3. 连接开发板,设置好对应端口号和开发板类型,进行程序下载。
程序下载4. 实验现象
数码管1秒计数一次,满60秒分钟加一,实现数字时钟效果。
实验现象5. 实验分析
数码管驱动依旧使用「SevSeg」,具体使用方法在前面文章有所介绍。在setup()中使用 Timer1.initialize(1000000)来初始化定时器,括号内为定时周期,以微妙为单位,所以这里的1000000为1秒。然后使用Timer1.attachInterrupt( timerIsr )来设置中断回调函数。我们在程序中要实现timerIsr()函数,在里面实现分钟和秒数的控制。
有了定时器,有了数码管,我们可以很方便的实现一些跟时钟有关的制作,你可以结合数码管和蜂鸣器,来实现倒计时提示的制作。
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