Модуль 4 - разрядного индикатора

Описание

Для упрощения работы с 4-разрядным 7-сегментным индикатором был создан данный модуль. На плате с одной стороны размещается дисплей, с другой стороны находится чип для работы с дисплеем - TM1637. Модуль имеет 4 вывода - что значительно упрощает работу с дисплеем, избавляя от большого количества проводов, дополнительных радиоэлектронных компонентов, делая легче подключение к контроллеру.

Технические характеристики

  • Напряжение питания: 5 В
  • Потребляемый ток: 60 мА
  • Рабочая температура: -40 °С - +85 °С

На практике, модуль также работает от напряжения в 3,3 В. Однако, данный режим работы не представлен в документации производителя чипа, поэтому подключение к 3,3 В электронике осуществляется Вами на свой страх и риск!

Физические размеры

  • Модуль (Д х Ш х В): 65 х 25 х 12 мм

Плюсы использования

  • Избавляет от проводов в проекте
  • Существенно упрощает подключение к контроллеру
  • Экономит пространство
  • Регулируемая яркость свечения дисплея (программно)
  • Нет необходимости подключать дополнительные компоненты (резисторы, регистры)

Минусы использования

  • Модуль дороже обычного индикатора

Библиотека для работы с дисплеем

Примеры подключения и использования

Пример 1. Вывод символов и цифр на дисплей

В примере демонстрируется подключение дисплея к контроллеру, вывод различных надписей, а также чисел от 0 до 1000. Примеры тестировались на контроллере Smart UNO.

Для этого нам понадобится:

Подключение:

Пример кода:

#include "SevenSegmentTM1637.h" //подключение библиотеки для работы с дисплеем
 
const byte PIN_CLK = 4;   // подключение контакта CLK
const byte PIN_DIO = 5;   // подключение контакта DIO
SevenSegmentTM1637    display(PIN_CLK, PIN_DIO); //создание объекта дисплея
 
void setup() {
  display.begin();            // инициализация дисплея
  display.setBacklight(100);  // установка яркости в 100%
  display.print("INIT");      // отображение надписи INIT (инициализация) на дисплее
  delay(1000);                // задержка в 1 секунду
};
 
void loop() {
  display.print("LOOP");                // отображение надписи LOOP (цикл)
  delay(1000);                          // задержка 1 секунда
  display.print("COUNTING SOME DIGITS");// написать "COUNTING SOME DIGITS" - подсчёт нескольких цифр
  display.clear();                      // очистка дисплея
 
  for (uint8_t i=0; i < 1000; i++) {     // цикл от 0 до 1000
    display.print(i);                   // вывод текущего числа на дисплей
    delay(100);                         // задержка в 100 мс
  };
 
  display.clear();                      // очистить дисплей
  display.print("SUCC");                // вывести надпись SUCC (успешно)
  display.blink();                      // помигать надписью SUCC
  delay(1000);                          // задержка в 1 секунду
 
  display.clear();                      // очистить дисплей
  display.print("SMARTELEMENTS.RU - OFFICIAL STORE");                // вывести надпись
  display.clear();                      // очистить дисплей
 
};

Пример 2. Вывод символов и цифр на дисплей

В примере демонстрируется подключение дисплея к контроллеру, вывод различных надписей, а также подключения режима игрового табло и часов. Примеры тестировались на контроллере Smart UNO.

Для этого нам понадобится:

Подключение:

Пример кода:

#include "SevenSegmentTM1637.h" //подключение библиотеки для работы с дисплеем
#include "SevenSegmentExtended.h" // библиотека для подключения доп функций (например отображение времени)
 
const byte PIN_CLK = 4;   // подключение контакта CLK
const byte PIN_DIO = 5;   // подключение контакта DIO
SevenSegmentExtended    display(PIN_CLK, PIN_DIO); //создание объекта дисплея
 
void setup() {
  display.begin();            // инициализация дисплея
  display.setBacklight(100);  // установка яркости в 100%
  display.print("INIT");      // отображение надписи INIT (инициализация) на дисплее
  delay(1000);                // задержка в 1 секунду
};
 
void loop() {
 
  display.clear(); //очистка дисплея
 
  //вывод очков игры "Семёрочка" из набора Смарт 30
  //предположим что у игрока 1 - 1 очко, у игррока 2 после очередной партии - 3 победных очка
  //и необходимо на дисплей вывести результат игры
  byte player1Score = 1; //количество очков игрока 1
  byte player2Score = 3; //количество очков игрока 3
 
  display.print("THE GAME IS OVER, SCORE IS"); //вывод надписи
  display.printDualCounter(player1Score, player2Score); // вывот счёта "1:3" на дисплей
  display.blink(); //помигать дисплеем
  delay(1500); //задержка в полторы секунды
 
  display.clear(); //очистка дисплея
  display.print("NOW IS CLOCK TIME"); //вывод надписи
  display.clear(); //очистка дисплея
 
  for (byte hours = 0 ; hours < 24; hours++) {                // подсчёт часов с 0 до 23
    for (byte minutes = 0 ; minutes < 60; minutes++) {          // минуты с 0 до 59
      display.printTime(hours, minutes, true);  // display time
      delay(10);                // задержка перед увеличением минуты (реально - 60 секунд, но для демонстрации - 10 мс)
    };
  };
}

Пример 3. Засыпать и просыпаться по будильнику часов

В данном примере формируется минипроект - часы с будильником. Часы показывают время на черырёхразрядном индикаторе. У устройства имеется кнопка - которая переводит контроллер в режим сна до следующей минуты, устанавливая на часах будильник на следующую за текущей минуту. Индикацией установки будильника служит появление на индикаторе надписи «ALAR» - от английского alarm (будильник). Для демонстрации того, что устройство находится в режиме сна, на дисплей выводится информация в виде четырёх тире (- - - -). По пробуждению, дисплей снова отображает время.

Библиотеки

Помимо библиотеки для работы с индикатором, понадобятся библиотеки для режимов сна и модуля часов. Их можно загрузить со страниц в Базе Знаний: Режимы сна и энергосбережение и Модуль часов PCF8563

Скетч для загрузки

#include "SevenSegmentTM1637.h" //подключение библиотеки для работы с дисплеем
#include "SevenSegmentExtended.h" //подключение расширенных функций дисплея
#include <Wire.h>  //библиотека для работы с I2C
#include <Rtc_Pcf8563.h> //библиотека для работы с часами
#include <Sleep_n0m1.h> //подключение библиотеки для режимов сна
 
const int wakeUpPin = 3; //вывод прерывания
const int button = 6; //вывод подключения кнопки
 
Rtc_Pcf8563 rtc; //инициализация часов
SevenSegmentExtended display(13, 12); //создание объекта дисплея
Sleep sleep; //объект для ввода контроллера в сон
 
void setup() {
  display.begin(); //инициализация дисплея
  display.setBacklight(100); //установка яркости в 100%
  display.print("INIT"); //отображение надписи INIT (инициализация) на дисплее
  delay(1000); //задержка в 1 секунду
  pinMode(button, INPUT); //режим вывода кнопки
 
}
 
void loop() {
 
  rtc.getTime(); //получение времени с часов
  byte hour = rtc.getHour(); //запись в переменную количество часов
  byte minute = rtc.getMinute(); //запись в переменную количество минут
  display.printTime(hour, minute, false); //вывод времени
 
  if (digitalRead(button)) { //была нажата кнопка
 
    set_alarm(minute); //установить будильник
 
    display.print("----"); //вывести четыре тире, означающие что контроллер спит
 
    sleep.pwrDownMode(); //установка режима сна PWR_DOWN
 
    //сон будет продолжаться пока на выводе wakeUpPin не поменяется уровень сигнала
    //в данном случае с "HIGH" на "LOW"
    sleep.sleepPinInterrupt(wakeUpPin, FALLING); //(номер вывода прерывания, состояние прерывания)
 
    //очистка будильника
    clr_alarm();
  }
}
 
/* Процедура очищает регистры будильника на часах.
 *  Требуется для корректной работы модуля часов.
 */
void clr_alarm() {
  detachInterrupt(1); //отключить прерывание номер 1 (вывод контроллера - 3)
 
  rtc.clearAlarm(); //очистить будильник
  delay(1000); //секундная задержка
}
 
/* Процедура устанавливает будильник на часах на одну минуту больше.
 *  Здесь можно устанавливать будильник на любое время методом setAlarm(), 
 *  который принимает четыре параметра:
 *  - минуты будильника
 *  - часы будильника
 *  - день будильника
 *  - день недели будильника
 *  Если любое из значений равно 99 - значит берется значение текущего времени.
 */
void set_alarm(const int& minute) {
 
  rtc.setAlarm(minute + 1, 99, 99, 99); //установка будильника на одну минуту
 
  display.clear(); //очистить дисплей
  display.print("ALAR"); //вывести надпись ALAR (ALARM)
  delay(1000); //подождать секунду
  display.clear(); //очистить дисплей
}