基于Mixly的一位数码管控制

硬件： arduino编程板、一位数码管、220Ω电阻、杜邦线若干。
软件： Mixly图形化编程软件。
目标： 通过mixly软件对arduino编程， 实现一位数码管可以从0-9依次显示。

（一）一位数码管是什么？

这里是引用“百度百科”
一位数码管也叫做led数码管，egment Displays）由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。数码管实际上是由七个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8个。这些段分别由字母a,b,c,d,e,f,g,dp来表示。

（二）一位数码管的结构组成和分类

一位数码管由8个led灯组成，他们公用一极，共阴极或者共阳极。

1、共阴极

2、共阳极

（三）电路连接

上图为共阳极一位数码管连接到arduino编程板上，在正极上，连接一个电阻，达到保护一位数码管的作用。每个数码管的型号可能不同，根据数码管上的标号，上网查找是否为共阴极或者共阳极。
我们数码管的八个led灯连接到了arduino编程板的6-13号端口上，通过控制以上的八个端口，控制一位数码管显示的数值。

（五）一位数码管的三种控制方式（由浅入深）

1、通过规定8个端口的状态进行控制

首先，我们用最笨的办法，对八个端口分别编程，然后列出0-9号数字，写在函数中，然后调用函数，实现从0-9的依次显示。

我们通过规定8个端口上的高低电平，对一位数码管进行编程，然后再调用函数，实现循环点亮。上图为数字0和数字1的示例，数字2-9原理一致。

我们在编写主程序时，调用函数，对每个函数进行编程即可。

2、通过一维数组进行控制

在编写上面的程序过程中，我们会发现依次编写每个端口的状态十分麻烦，我们能否通过一种简单的方法，对每个端口进行赋值？
此时，我们会用到一个新的工具：数组。
我们先把端口的数值放到一个数组里面，这样的话，在规定端口的时候，就可以直接调用“端口”数组的第1、2、3、4……8项。（下图）

然后我们再通过数组，把0-9的数字用0和1表述出来（0代表低，1代表高）。

以数字0为例，
端口数组的第一项，赋值为“数字0”数组的第一项，
端口数组的第二项，赋值为“数字0”数组的第二项，
……
端口数组的第九项，赋值为“数字0”数组的第九项。
程序如下：

数字1的程序如下：

依次类推，所有函数如下。

3、通过二维数组进行控制

在上述的控制方法时，我们会发现，一维数组在罗列过程中，也会非常麻烦，所以我们将一维数组转化为二维数组。二维数组就是将多个数组再组合为一个新的数组。所以，我们可以把上面的多个一维数组写进一个新的数组里面。

二维数字的内容如下：
{13,12,11,10,9,8,7,6},{1,0,0,0,0,0,0,1},{1,0,1,1,0,1,1,1},{1,1,0,0,0,0,1,0},{1,0,0,1,0,0,1,0},{1,0,1,1,0,1,0,0},{1,0,0,1,1,0,0,0},{1,0,0,0,1,0,0,0},{1,0,1,1,0,0,1,1},{1,0,0,0,0,0,0,0},{1,0,0,1,0,0,0,0}

设置变量x，y，代表数组的某个位置
两个变量：管脚、状态；
管脚=二维数组第一行第一列，状态=第二行第一列，把管脚和状态给数字输出；
y增加1，重复执行8次，然后让j增加1，重复执行10次，实现从0到9的变化。

以上为一位数码管从0-9变化的三种方法。思想就是找到规律，通过数组和变量，把有简单麻烦的事情，通过有规律的变化，罗列出来。

一、控制数码管的构成

在我手上的这块开发板（正点原子的nano板）控制数码管需要控制 38译码器 和 595锁存器。下面主要说明一下两块芯片的原理 以及 如何用STM32 keil的开发环境实现。

二、595锁存器 以及 38译码器

595锁存器功能简介：SCLK每来一个上升沿，DATA中的数据进入到595中，如此读八次之后，再有一个LCLK，就全部把八位数据并行输出，输出的端脚为QA~QH。

38译码器：将来自A0—A2中的三位数据转到CH1—CH8中的某一个高电平。

三、实现代码

(1)宏定义部分

//段选define
#define DATA PBout(3) 
#define LCLK PBout(4) 
#define SCLK PBout(5) 
//段选define	

//位选define
#define SISEL0 PCout(10)
#define SISEL1 PCout(11)
#define SISEL2 PCout(12)
//位选define

#define JTAG_SWD_DISABLE   0X02
#define SWD_ENABLE         0X01
#define JTAG_SWD_ENABLE    0X00	

（2）定义一个给数码管显示的列表

u8 temp[] = {0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6,0xee,0x3e,0x9c,0x7a,0x9e,0x8e,0x01,0x00};

（3）关闭jtag，因为PB4正常是作为jtag使用，所以先关闭他的jtag功能。

void JTAG_Set(u8 mode)
{
	u32 temp;
	temp=mode;
	temp<<=25;
	RCC->APB2ENR|=1<<0;     //开启辅助时钟	   
	AFIO->MAPR&=0XF8FFFFFF; //清除MAPR的[26:24]
	AFIO->MAPR|=temp;       //设置jtag模式
}

(4)使能时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);

（5）对GPIO进行初始化

	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructre;

	GPIO_InitStructre.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructre.GPIO_Pin=	GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_11
    GPIO_InitStructre.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructre);

	GPIO_InitStructre.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructre.GPIO_Pin=	GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5; 
    GPIO_InitStructre.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructre);

（6）产生上升沿、下降沿使得数据能输出到数码管上

	while(1){
			SISEL0 = 1;
	SISEL1 = 1;
	SISEL2 =  1;

	SCLK = 0;
	LCLK = 0;
    tmp=temp[2];
	for( j = 0 ; j < 8 ; j ++ )
	{
	    DATA = tmp & 0X01;
		SCLK =1;
		SCLK =0;
		tmp = tmp >> 1;
	}	
	LCLK = 1;
		}

（7）总体代码

#include "sys.h"
//数码管显示用  
//段选define
#define DATA PBout(3) 
#define LCLK PBout(4) 
#define SCLK PBout(5) 
//段选define	

//位选define
#define SISEL0 PCout(10)
#define SISEL1 PCout(11)
#define SISEL2 PCout(12)
//位选define

#define JTAG_SWD_DISABLE   0X02
#define SWD_ENABLE         0X01
#define JTAG_SWD_ENABLE    0X00	

u8 tmp,j;
u8 temp[] = {0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6,0xee,0x3e,0x9c,0x7a,0x9e,0x8e,0x01,0x00};
void JTAG_Set(u8 mode)
{
	u32 temp;
	temp=mode;
	temp<<=25;
	RCC->APB2ENR|=1<<0;     //开启辅助时钟	   
	AFIO->MAPR&=0XF8FFFFFF; //清除MAPR的[26:24]
	AFIO->MAPR|=temp;       //设置jtag模式
}
int main(void){
	//设置数码管PB4/5  PC10/11/12
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructre;

   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
	
	GPIO_InitStructre.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructre.GPIO_Pin=	GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_11;
    GPIO_InitStructre.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructre);
	
	GPIO_InitStructre.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructre.GPIO_Pin=	GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5; 
    GPIO_InitStructre.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructre);

	//设置数码管PB4/5  PC10/11/12
	JTAG_Set(SWD_ENABLE);//关闭jtag，使能SWD，可以用SWD模式调试 PB4做普通IO口使用,否则不能当IO使用

		
	while(1){
			SISEL0 = 1;//需要修改的参数，选择哪个数码管亮。
	        SISEL1 = 1;//需要修改的参数，选择哪个数码管亮。
	        SISEL2 =  1;//需要修改的参数，选择哪个数码管亮。

	SCLK = 0;
	LCLK = 0;
    tmp=temp[2];     //里面的2是需要修改的参数，选择数码管显示哪个数字。
	for( j = 0 ; j < 8 ; j ++ )
	{
	    DATA = tmp & 0X01;
		SCLK =1;
		SCLK =0;
		tmp = tmp >> 1;
	}	
	LCLK = 1;
		}
}