Arduino基礎入門篇18—數字時鐘

摘要： Arduino不但有外部中斷，還有定時器中斷，不同Arduino開發板其定時器數量及效能也各不相同，這取決於開發板主控制器。Uno R3開發板有三個定時器，本篇通過使用定時器庫「TimerOne」來更新數碼管顯示，製作一個數字時鐘。 Arduino提供了豐富的庫，關於定時器的庫包括「Ti...

Arduino不但有外部中斷，還有定時器中斷，不同Arduino開發板其定時器數量及效能也各不相同，這取決於開發板主控制器。Uno R3開發板有三個定時器，本篇通過使用定時器庫「TimerOne」來更新數碼管顯示，製作一個數字時鐘。

Arduino提供了豐富的庫，關於定時器的庫包括「TimerOne」、「MsTimer2」等，更多的支援庫的資訊可從官網獲取 ofollow,noindex">Libraries for Arduino 。

1. 定時器庫安裝

在IDE中點選「專案」—「載入庫」—「管理庫」，查詢「TimerOne」進行安裝。

2. 實驗材料

• Uno R3開發板
• 配套USB資料線
• 麵包板及配套連線線
• 四位共陰極數碼管
• 4個220Ω限流電阻

3. 實驗步驟

1. 根據原理圖搭建電路。

根據四位數碼管的引腳圖，a,b,c,d,e,f,g,dp引腳分別連線開發板的數字引腳7，6，5，10，11，8，9，4。數碼管的1，2，3，4引腳分別串聯220Ω限流電阻，電阻另一端分別連線開發板的數字引腳2，3，12，13。

實驗原理圖如下圖所示：

實物連線圖如下圖所示：

2. 新建sketch，拷貝如下程式碼替換自動生成的程式碼並進行儲存。

/*
SevTimer
使用定時器驅動四位數碼管實現數字時鐘顯示
*/
#include "TimerOne.h"
#include "SevSeg.h"

SevSeg sevseg;

int Fen = 0;
int Miao = 0;

byte numDigits = 4; //數碼管位數
byte digitPins[] = {2, 3, 12, 13}; //數碼管公共極連線Arduino的引腳
byte segmentPins[] = {7, 6, 5, 10, 11, 8, 9, 4}; //數碼管a,b,c,d,e,f,g,dp對應引腳
byte hardwareConfig = COMMON_CATHODE ; // 共陰極數碼管

void setup() {
sevseg.begin(hardwareConfig, numDigits, digitPins, segmentPins); //初始化數碼管

Timer1.initialize(1000000);//初始化定時器為1s
Timer1.attachInterrupt( timerIsr );//設定中斷回撥函式
}

void loop() {
sevseg.setNumber(Fen * 100 + Miao, -1); //設定要顯示的資料，不顯示小數點
sevseg.refreshDisplay(); // 必須重複執行重新整理數碼管顯示
}

void timerIsr()//定時器中斷處理函式
{
Miao++;
if (Miao > 59)
{
Miao = 0;
Fen++;
if (Fen > 59)
Fen = 0;
}
}

3. 連線開發板，設定好對應埠號和開發板型別，進行程式下載。

4. 實驗現象

數碼管1秒計數一次，滿60秒分鐘加一，實現數字時鐘效果。

5. 實驗分析

數碼管驅動依舊使用「SevSeg」，具體使用方法在前面文章有所介紹。在setup()中使用 Timer1.initialize(1000000)來初始化定時器，括號內為定時週期，以微妙為單位，所以這裡的1000000為1秒。然後使用Timer1.attachInterrupt( timerIsr )來設定中斷回撥函式。我們在程式中要實現timerIsr()函式，在裡面實現分鐘和秒數的控制。

有了定時器，有了數碼管，我們可以很方便的實現一些跟時鐘有關的製作，你可以結合數碼管和蜂鳴器，來實現倒計時提示的製作。