猫にコ・ン・バ・ン・ワ

arduinoでの4桁7セグメントLEDの表示を行うメモです。

7セグメントLEDの基礎については、下記の記事が参考になると思います（2015/01/28追記)
武蔵野電波のブレッドボーダーズ 「7セグメントLEDを使ってみよう」
武蔵野電波のブレッドボーダーズ  「LEDは楽しい電子部品」

#include <stdlib.h> #include <MsTimer2.h> // 利用ピン #define pin_clr 2 #define pin_stb 3 #define pin_clk 4 #define pin_data 5 // キャラクターコード #define SEG_CHAR_0 0 #define SEG_CHAR_1 1 #define SEG_CHAR_2 2 #define SEG_CHAR_3 3 #define SEG_CHAR_4 4 #define SEG_CHAR_5 5 #define SEG_CHAR_6 6 #define SEG_CHAR_7 7 #define SEG_CHAR_8 8 #define SEG_CHAR_9 9 #define SEG_CHAR_A 10 #define SEG_CHAR_B 11 #define SEG_CHAR_C 12 #define SEG_CHAR_D 13 #define SEG_CHAR_E 14 #define SEG_CHAR_F 15 #define SEG_CHAR_SPACE 16 #define SEG_CHAR_BAR 17 #define SEG_CHAR_DOT 19 // 7SEG表示パターン boolean lseg[19][8] = {     // a b c d e f g dp      { 1,1,1,1,1,1,0,0}, //0 :0      { 0,1,1,0,0,0,0,0}, //1 :1      { 1,1,0,1,1,0,1,0}, //2 :2      { 1,1,1,1,0,0,1,0}, //3 :3      { 0,1,1,0,0,1,1,0}, //4 :4      { 1,0,1,1,0,1,1,0}, //5 :5      { 1,0,1,1,1,1,1,0}, //6 :6      { 1,1,1,0,0,0,0,0}, //7 :7      { 1,1,1,1,1,1,1,0}, //8 :8      { 1,1,1,1,0,1,1,0}, //9 :9      { 1,1,1,0,1,1,1,0}, //A :10      { 0,0,1,1,1,1,1,0}, //b :11      { 1,0,0,1,1,1,0,0}, //C :12      { 0,1,1,1,1,0,1,0}, //d :13      { 1,0,0,1,1,1,1,0}, //E :14      { 1,0,0,0,1,1,1,0}, //F :15         { 0,0,0,0,0,0,0,0}, //  :16         { 0,0,0,0,0,0,1,0}, //- :17         { 0,0,0,0,0,0,0,1} //.  :18    }; // 桁表示パターン boolean dig[4][4] = {   {0,0,0,1},   {0,0,1,0},   {0,1,0,0},   {1,0,0,0} }; //表示データ char bcd[4] = {1,2,3,4}; int dotno =0; int num =1000; // 7セグLEDのクリア void clear_bcd() {   dotno =0;   bcd[0]= SEG_CHAR_SPACE;   bcd[1]= SEG_CHAR_SPACE;   bcd[2]= SEG_CHAR_SPACE;   bcd[3]= SEG_CHAR_SPACE;  } // 7セグLEDへの表示 void led_print(char* str) {   char c;   int n = strlen(str);   clear_bcd();    boolean pre = 0;   int sl = 0;     for (int i=0; i <n || sl < 4; i++) {     c = str[i];     if (c == '.') {         if (pre) {             dotno = sl;         }     } else if ( isdigit((int)c) ) {       bcd[sl++] = c - '0';       pre = 1;     } else if ( isalpha((int)c)) {       if (c >='a' && c <= 'f') {           bcd[sl++] = c - 'a' + SEG_CHAR_A;           pre = 1;       } else if (c >= 'A' && c <= 'F') {           bcd[sl++] = c - 'A' + SEG_CHAR_A;           pre = 1;       }            } else if (c == '-') {       bcd[sl++] = SEG_CHAR_BAR;             pre = 1;     } else {       bcd[sl++] = SEG_CHAR_SPACE;     } } } // 指定桁の表示 void segout(char no, char num, boolean p) {   // 12 ビットデータ転送   // 桁の指定   for (int i=0; i< 4; i++) {     digitalWrite(pin_data, dig[no][i]);     digitalWrite(pin_clk, HIGH);      digitalWrite(pin_clk, LOW);    }      // キャラクタの指定   digitalWrite(pin_data, p);   digitalWrite(pin_clk, HIGH);    digitalWrite(pin_clk, LOW);    for (int i=1; i< 8; i++) {     digitalWrite(pin_data, lseg[num][7-i]);     digitalWrite(pin_clk, HIGH);      digitalWrite(pin_clk, LOW);    }     digitalWrite(pin_stb, LOW);   digitalWrite(pin_stb, HIGH);   delay(2); } // タイマー割り込みで7セグLED4桁表示 void disp() {   int n = 0;   boolean p =0;   for (int i = 0; i < 4;i++) {     if (3-i == dotno -1)       p = 1;     else       p = 0;     segout(n,bcd[3-i],p);     n++;     if (n >= 4) {        n =0;     }   }   digitalWrite(pin_clr, LOW);   digitalWrite(pin_clr, HIGH);  } void setup() {    for(byte i = 2; i < 6; i++){     pinMode(i, OUTPUT);      }   digitalWrite(pin_clr, HIGH);     digitalWrite(pin_stb, HIGH);   digitalWrite(pin_clk, LOW);   digitalWrite(pin_data, LOW);   // タイマー割り込み   MsTimer2::set(20, disp);   MsTimer2::start(); } void loop() { char str[10]; sprintf(str,"%4d",num);  led_print(str); delay(1000); num++; if (num >= 10000) {    num = 0; } } 

LEDへ4桁表示するには、led_print("1234")のように文字列で指定します。
led_print("12.34")、led_print("-12.3")等の小数点やマイナス記号も指定できます。

表示処理はタイマー割り込みで20msecの間隔で行っています。
タイマー割り込みライブラリはMsTimer2を使っています。入手方法及び使い方は、
「Arduino 日本語リファレンス MsTimer2(ミリ秒単位で指定するタイマ)」を参照。

プログラム作成にあたっては、
くらんべりーさんのブログ 「特に縛りなく」の「arduinoで4桁7セグメントLEDを使ってみる」を
参考にさせて頂きました。大変勉強になりました。

取りあえず試作が出来たので、プログラムはライブラリ化し、電子回路は基板に
はんだ付けしてモジュール化しようと思います。

今回の回路はICを２つ使ったのですが、MAX7219というICを使うともっと回路の簡略化、
プログラムの簡略化が出来るようです。

続き ：「arduinoで4桁7セグメントLEDの表示 の続き」