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py_74hc595_7seg.rst

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Note

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2.5 Ziffernanzeige

Willkommen zu diesem faszinierenden Projekt! In diesem Projekt werden wir die zauberhafte Welt der Anzeige von Zahlen von 0 bis 9 auf einem Siebensegment-Display erkunden.

Stellen Sie sich vor, dieses Projekt auszulösen und zu beobachten, wie ein kleines, kompaktes Display mit jeder Zahl von 0 bis 9 hell leuchtet. Es ist, als hätte man einen Miniaturbildschirm, der die Ziffern auf fesselnde Weise präsentiert. Durch Steuerung der Signalleitungen können Sie die angezeigte Zahl mühelos ändern und verschiedene ansprechende Effekte erzeugen.

Durch einfache Schaltungsverbindungen und Programmierung lernen Sie, wie Sie mit dem Siebensegment-Display interagieren und Ihre gewünschten Zahlen zum Leben erwecken. Ob es sich um einen Zähler, eine Uhr oder eine andere faszinierende Anwendung handelt, das Siebensegment-Display wird Ihr zuverlässiger Begleiter sein und Ihren Projekten einen Hauch von Brillanz verleihen.

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Set zu kaufen, hier ist der Link:

Name ARTIKEL IN DIESEM KIT LINK
ESP32 Starter Kit 320+

Sie können sie auch separat über die unten stehenden Links kaufen.

KOMPONENTENBESCHREIBUNG KAUF-LINK
cpn_esp32_wroom_32e
cpn_esp32_camera_extension -
cpn_breadboard
cpn_wires
cpn_resistor
cpn_7_segment
cpn_74hc595

Verfügbare Pins

Hier ist eine Liste der verfügbaren Pins auf dem ESP32-Board für dieses Projekt.

Verfügbare Pins IO13, IO12, IO14, IO27, IO26, IO25, IO33, IO32, IO15, IO2, IO0, IO4, IO5, IO18, IO19, IO21, IO22, IO23

Schaltplan

image

Hier ist das Verdrahtungsprinzip im Grunde das gleiche wie bei py_74hc595, der einzige Unterschied ist, dass Q0-Q7 mit den a ~ g Pins des 7-Segment-Displays verbunden sind.

Verdrahtung
74HC595 LED-Segmentanzeige
Q0 a
Q1 b
Q2 c
Q3 d
Q4 e
Q5 f
Q6 g
Q7 dp

Verdrahtung

image

Code

Note

  • Öffnen Sie die Datei 2.5_number_display.py, die sich im Pfad esp32-starter-kit-main\micropython\codes befindet, oder kopieren und fügen Sie den Code in Thonny ein. Klicken Sie dann auf "Aktuelles Skript ausführen" oder drücken Sie F5, um es auszuführen.
  • Stellen Sie sicher, dass Sie den Interpreter "MicroPython (ESP32).COMxx" in der unteren rechten Ecke ausgewählt haben.
import machine
import time

# Define the segment code for a common anode 7-segment display
SEGCODE = [0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f]

# Initialize the pins for the 74HC595 shift register
sdi = machine.Pin(25, machine.Pin.OUT)  # DS
rclk = machine.Pin(27, machine.Pin.OUT)  # STcp
srclk = machine.Pin(26, machine.Pin.OUT)  # SHcp

# Define the hc595_shift function to shift data into the 74HC595 shift register
def hc595_shift(dat):
    # Set the RCLK pin to low
    rclk.off()

    # Iterate through each bit (from 7 to 0)
    for bit in range(7, -1, -1):
        # Extract the current bit from the input data
        value = 1 & (dat >> bit)

        # Set the SRCLK pin to low
        srclk.off()

        # Set the value of the SDI pin
        sdi.value(value)

        # Clock the current bit into the shift register by setting the SRCLK pin to high
        srclk.on()

    # Latch the data into the storage register by setting the RCLK pin to high
    rclk.on()

# Continuously loop through the numbers 0 to 9 and display them on the 7-segment display
while True:
    for num in range(10):
        hc595_shift(SEGCODE[num])  # Shift the segment code for the current number into the 74HC595
        time.sleep_ms(500)  # Wait 500 milliseconds before displaying the next number

Wenn das Skript läuft, können Sie sehen, wie das LED-Segmentdisplay nacheinander die Zahlen 0 bis 9 anzeigt.

Wie funktioniert das?

In diesem Projekt verwenden wir die Funktion hc595_shift(), um die Binärzahl in das Schieberegister zu schreiben.

Angenommen, das 7-Segment-Display soll die Zahl "2" anzeigen. Dieses Bitmuster entspricht den Segmenten f, c und dp, die ausgeschaltet (niedrig) sind, während die Segmente a, b, d, e und g eingeschaltet (hoch) sind. Das entspricht "01011011" in Binär- und "0x5b" in hexadezimaler Schreibweise.

Daher müssten Sie hc595_shift(0x5b) aufrufen, um die Zahl "2" auf dem 7-Segment-Display anzuzeigen.

image

Die folgende Tabelle zeigt die hexadezimalen Muster, die in das Schieberegister geschrieben werden müssen, um die Zahlen 0 bis 9 auf einem 7-Segment-Display anzuzeigen.

Glyph-Code
Zahlen Binärcode Hexcode
0 00111111 0x3f
1 00000110 0x06
2 01011011 0x5b
3 01001111 0x4f
4 01100110 0x66
5 01101101 0x6d
6 01111101 0x7d
7 00000111 0x07
8 01111111 0x7f
9 01101111 0x6f

Schreiben Sie diese Codes in hc595_shift(), damit das LED-Segmentdisplay die entsprechenden Zahlen anzeigt.