7seg+NANO(1)
７セグＬＥＤでNANOからのコントロールを試みた。
１ケタの場合は７セグの８本の足をNANOに、コモンを5VまたはGNDに繋いだ。３ケタの場合は各ケタのコモンもNANOに繋いだ。ライブラリ SevSeg.h を使う方法も試みた。
どちらの方法もケタ数が３ケタのときはチラついたり暗くなったりした。
１ 7seg、１ケタ
arduinoNANO+7seg(１ケタ)
7seg：C-551SRD 順電圧1.8V、順電流max30mA、カソードコモン
R=E/I=(5-1.8)V/(1.5×10^(-3))A=213ohm
220ohmで試したところ明るすぎるので､1kohmとする。
このとき I=3.2V/1kohm=3.2×10^{-3}=3.2mA
LED8個では 3.2mA×8=25.6mA
カソードコモンをGNDに接続。
/* NANO_7seg_01.ini（１ケタ）
Arduino NANO serial port is COM3 for hp_PC.
1・ ・VIN 3,11 is interfered by tone().
0・ ・GND A6,A7 is analog only.
Reset・ ・Reset
GND・ ・5V g f - a b
c --> 2・ ・A7 ･ ･ ･ ･ ･ C-551SRD
DP --> 3・ ・A6 a cathode common
a --> 4・ ・19/A5 ___ 1.8V red
b --> 5・ ・18/A4 f| |b
f --> 6・ ・17/A3 |_g_|
g --> 7・ ・16/A2 e| |c
e --> 8・ ・15/A1 |___| DP
d --> 9・ ・14/A0 d
10・ ・AREF ･ ･ ･ ･ ･
11・ ・3.3V e d - c DP
12・ USB ・13
*/
// 変数宣言
byte andData = { B10000000 }; // AND用基本データ
byte tmpData; // AND用仮置き用変数
// セグメント表示用ピン情報
byte segData[12] = {
B11111100, // 0
B01100000, // 1
B11011010, // 2
B11110010, // 3
B01100110, // 4
B10110110, // 5
B10111110, // 6
B11100100, // 7
B11111110, // 8
B11110110, // 9
B00000001, // DP
B11111111 // 全セグ表示
};
// 各セグ接続ピン番号(a,b,c,d,e,f,g,DP)
int pinData[8] = { 4, 5, 2, 9, 8, 6, 7, 3 };
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600); // シリアルポート設定(9600bps)
// 使用ピン初期化
for (int i = 0; i < 8; i++ ) {
pinMode(pinData[i], OUTPUT); // OUTPUT設定
digitalWrite(pinData[i], LOW); // アノードコモン:HIGH、カソードコモン:LOW
}
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
// 0～9,DP,全セグ表示用ループ
for (int i = 0; i < 12; i++ ) {
// AND用基本データ準備
tmpData = andData;
// LOW,HIGHセグの選択(a～g,DP)
for (int j = 0; j < 8; j++ ) {
if ( segData[i] & tmpData ) {
// 指定ビット位置が1の場合
digitalWrite(pinData[j], HIGH); // アノードコモン:LOW、カソードコモン:HIGH
Serial.print( "1" );
} else {
// 指定ビット位置が0の場合
digitalWrite(pinData[j], LOW); // アノードコモン:HIGH、カソードコモン:LOW
Serial.print( "0" );
}
// AND用基本データを1ビット右シフト
tmpData = tmpData >> 1;
}
Serial.println( );
delay( 1000 ); // 1000ms待機
}
}２ 7seg、１ケタ、by SevSeg.h
１と同じ条件でライブラリ<SevSeg.h>を使ってみた。
カソードコモンはPin1に接続。
/*
NANO_7seg_SevSeg_01.ini（１ケタ）
Arduino NANO serial port is COM3 for hp_PC.
cathode com --> 1・ ・VIN 3,11 is interfered by tone().
0・ ・GND A6,A7 is analog only.
Reset・ ・Reset
GND・ ・5V g f - a b
c --> 2・ ・A7 ･ ･ ･ ･ ･
DP --> 3・ ・A6 a
a --> 4・ ・19/A5 ___
b --> 5・ ・18/A4 f| |b
f --> 6・ ・17/A3 |_g_|
g --> 7・ ・16/A2 e| |c
e --> 8・ ・15/A1 |___| DP
d --> 9・ ・14/A0 d
10・ ・AREF ･ ･ ･ ･ ･
11・ ・3.3V e d - c DP
12・ USB ・13
*/
#include "SevSeg.h"
SevSeg digit; // 変数digitで制御
void setup() {
byte numDigits = 1; // 桁数
byte digitPins[] = {1}; // COM端子をつなぐピン
// (a, b, c, d, e, f, g, DP)
byte segmentPins[] = {4, 5, 2, 9, 8, 6, 7, 3 };
bool resistorsOnSegments = true;
//電流制限用の抵抗がA〜G・DP端子につながっているか？（COM端子の場合はfalse）
byte hardwareConfig = COMMON_CATHODE; // カソードコモン
digit.begin(hardwareConfig, numDigits, digitPins, segmentPins, resistorsOnSegments);
digit.setBrightness(90);
}
void loop() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
digit.setNumber(i); // 表示したい数字
digit.refreshDisplay(); // 表示の切り替え
delay(1000);
}
}３ 7seg、３ケタ、by SevSeg.h
２で<SevSeg.h>を使い方がわかったので３ケタに挑戦した。
7seg：2831BS 順電圧1.8V、アノードコモン、1,2と同じ1kohmを使用
comの接続 百位：pin8、十位：pin7、一位：pin6
ところが、動作が遅くうまく表示しない。
/*
NANO_7seg_SevSeg_02.ini（３ケタ）
★動作が遅い！ ちゃんと表示しない
Arduino NANO serial port is COM3 for hp_PC.
g <-- 1・ ・VIN 3,11 is interfered by tone().
0・ ・GND A6,A7 is analog only.
Reset・ ・Reset
GND・ ・5V 1 a f 1 1 b
c <-- 2・ ・A7 ･ ･ ･ ･ ･ ･
3・ ・A6 a 2831BS
DP <-- 4・ ・19/A5 ___ anode common
b <-- 5・ ・18/A4 f| |b 1.8V red
1位 <-- 6・ ・17/A3 |_g_|
10位 <-- 7・ ・16/A2 e| |c
100位 <-- 8・ ・15/A1 |___| DP
a <-- 9・ ・14/A0 d
f <--10・ ・AREF ･ ･ ･ ･
d <--11・ ・3.3V e d DP c
e <--12・ USB ・13
*/
#include "SevSeg.h"
SevSeg digit; // 変数digitで制御
void setup() {
// Serial.begin(9600);
byte numDigits = 3; // 桁数
byte digitPins[] = {8, 7, 6}; // COM端子をつなぐピン
// (a, b, c, d, e, f, g, DP)
byte segmentPins[] = {9, 5, 2, 11, 12, 10, 1, 4 };
bool resistorsOnSegments = true;
//電流制限用の抵抗がA〜G・DP端子につながっているか？（COM端子の場合はfalse）
byte hardwareConfig = COMMON_ANODE; // アノードコモン
digit.begin(hardwareConfig, numDigits, digitPins, segmentPins, resistorsOnSegments);
digit.setBrightness(90);//(90)
}
void loop() {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
// Serial.println(i);
digit.setNumber(i); // 表示したい数字
digit.refreshDisplay(); // 表示の切り替え
delay(1000);
}
}４ 7seg、３ケタ、ライブラリなし
３でうまくいかなかったので<SevSeg.h>なしでやってみた。
やはりチラつく。
２ケタではdelayを1msecにするとチラつかないが､３ケタではチラつく。
50μsecまで小さくすると３ケタでもチラつかないが、暗くて見にくい。
２ケタ（ iPadで撮影、人間の眼と見え方が違う）
３ケタ（ iPadで撮影、人間の眼と見え方が違う）
/* NANO_7seg_02.ini（３ケタ）
Arduino NANO serial port is COM3 for hp_PC.
g <-- 1・ ・VIN 3,11 is interfered by tone().
0・ ・GND A6,A7 is analog only.
Reset・ ・Reset
GND・ ・5V + a f + + b
c <-- 2・ ・A7 ･ ･ ･ ･ ･ ･
3・ ・A6 a 2831BS
DP <-- 4・ ・19/A5 ___ anode common
b <-- 5・ ・18/A4 f| |b 1.8V red
1位 <-- 6・ ・17/A3 |_g_|
10位 <-- 7・ ・16/A2 e| |c
100位 <-- 8・ ・15/A1 |___| DP
a <-- 9・ ・14/A0 d
f <--10・ ・AREF ･ ･ ･ ･
d <--11・ ・3.3V e d DP c
e <--12・ USB ・13
*/
// 変数宣言
byte andData = { B10000000 }; // AND用基本データ
byte tmpData; // AND用仮置き用変数
byte segData[12] = { // セグメント表示用ピン情報
B11111100, // 0
B01100000, // 1
B11011010, // 2
B11110010, // 3
B01100110, // 4
B10110110, // 5
B10111110, // 6
B11100100, // 7
B11111110, // 8
B11110110, // 9
B00000001, // DP
B11111111 // 全セグ表示
};
// 各セグ接続ピン番号(a,b,c,d,e,f,g,DP)
int pinData[8] = { 9, 5, 3, 11, 12, 10, 2, 4 };
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600); // シリアルポート設定(9600bps)
for (int i = 0; i < 8; i++ ) { // 使用ピン初期化
pinMode(pinData[i], OUTPUT); // OUTPUT設定（a-DPの各ピンについて）
digitalWrite(pinData[i], HIGH); // アノードコモン:HIGH、カソードコモン:LOW
}
pinMode(8, OUTPUT); digitalWrite(8, LOW);
pinMode(7, OUTPUT); digitalWrite(7, LOW);
pinMode(6, OUTPUT); digitalWrite(6, LOW);
}
void disp_kazu(int i, int keta) {
digitalWrite(6, LOW); digitalWrite(7, LOW); digitalWrite(8, LOW); // アノード・オフ
tmpData = andData; // AND用基本データ準備
for (int j = 0; j < 8; j++ ) { // LOW,HIGHセグの選択(a～g,DP)
if ( segData[i] & tmpData ) {
// 指定ビット位置が1の場合
digitalWrite(pinData[j], LOW); // アノードコモン:LOW、カソードコモン:HIGH
Serial.print( "1" );
} else {
// 指定ビット位置が0の場合
digitalWrite(pinData[j], HIGH); // アノードコモン:HIGH、カソードコモン:LOW
Serial.print( "0" );
}
// AND用基本データを1ビット右シフト
tmpData = tmpData >> 1;
}
Serial.println(i);
switch (keta) { // ケタに応じてアノードをオン
case 1:
digitalWrite(6, HIGH); break;
case 10:
digitalWrite(7, HIGH); break;
case 100:
digitalWrite(8, HIGH); break;
}
}
void loop() {
int t=50; // -32,768 <= int <= 32,768
disp_kazu(3, 100); delayMicroseconds(t); // 50usec にすると３ケタでも
disp_kazu(5, 10); delayMicroseconds(t); // チラつかないが､暗くて見にくい
disp_kazu(0, 1); delayMicroseconds(t);
// disp_kazu(3, 100); delay(1); // delay(1); ３ケタにするとチラつく
// disp_kazu(5, 10); delay(1);
// disp_kazu(0, 1); delay(1);
}まとめ
２ケタ以上の表示は各ケタを交替で点灯させる（ダイナミック点灯）のワザがあるが、表示がチラついたり暗かったりする。
暗くなることの対策として
・コモンの抵抗値を下げる → ケタ数が多いとNANOの最大出力を超えるかも
・トランジスタで増幅する
が考えられる。これらの方法はそのうち試みたい。
お世話になったサイト
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