Raspberry Pi Pico 7セグ4桁ダイナミック表示

7segx4.cpp

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// ４桁高輝度緑色７セグメントＬＥＤ表示器(アノードコモン) OSL40562-IG の制御
// 2021/03/20 たま吉さん 
// 利用パーツ
//  ４桁７セグメントＬＥＤ  OSL40562-IG x 1
//  桁制御用トランジスタ    2SA1015L-GR x 4
//  LED電流制御用抵抗       330Ω x 8
//  トランジスタベース抵抗   10kΩ x 4
//

#include <stdio.h>
#include "pico/stdlib.h"

// タイマー割り込み間隔
#define INTERVAL 4

// デジタルピンの定義
#define DIG1  2
#define DIG2  3
#define DIG3  4
#define DIG4  5
#define SEGA  6
#define SEGB  7
#define SEGC  8
#define SEGD  9
#define SEGE  10
#define SEGF  11
#define SEGG  12
#define SEGP  13

// 桁表示ON・OFF
#define DIG_ON   0
#define DIG_OFF  1

// セグメント表示ON・OFF
#define SEG_ON   0
#define SEG_OFF  1

// セグメントビット定義
#define BIT_A 0b10000000
#define BIT_B 0b01000000
#define BIT_C 0b00100000
#define BIT_D 0b00010000
#define BIT_E 0b00001000
#define BIT_F 0b00000100
#define BIT_G 0b00000010
#define BIT_P 0b00000001

// フォントの定義
const uint8_t font[12] = {
  BIT_A|BIT_B|BIT_C|BIT_D|BIT_E|BIT_F,       // 0
  BIT_B|BIT_C,                               // 1
  BIT_A|BIT_B|BIT_G|BIT_E|BIT_D,             // 2
  BIT_A|BIT_B|BIT_G|BIT_C|BIT_D,             // 3
  BIT_F|BIT_B|BIT_G|BIT_C,                   // 4
  BIT_A|BIT_F|BIT_G|BIT_C|BIT_D,             // 5
  BIT_A|BIT_F|BIT_E|BIT_D|BIT_C|BIT_G,       // 6
  BIT_A|BIT_B|BIT_C,                         // 7
  BIT_A|BIT_B|BIT_C|BIT_D|BIT_E|BIT_F|BIT_G, // 8
  BIT_A|BIT_B|BIT_C|BIT_D|BIT_F|BIT_G,       // 9
  0,                                         // ブランク
  BIT_G,                                     // -
};

// 桁制御ピン
const uint8_t pin_dig[4] = {
  DIG1, DIG2, DIG3, DIG4,
};

// セグメント制御ピン
const uint8_t pin_seg[8] = {
  SEGA, SEGB, SEGC, SEGD, SEGE, SEGF, SEGG, SEGP,
};

// 表示用データ
volatile uint8_t digit[4];
volatile uint8_t cnt = 0;

// 指定桁の表示
void showAt(uint8_t n) {
  // 全桁の消去
  for (uint8_t i = 0; i < 4; i++) {
    gpio_put(pin_dig[i], n==i ? DIG_ON:DIG_OFF); 
  }
  //gpio_put(pin_dig[n], DIG_ON);
  // n桁のセグメントへの出力
  for (uint8_t i = 0; i < 8; i++) {
     gpio_put(pin_seg[i], digit[n] & (0x80>>i) ? SEG_ON:SEG_OFF);
  }
}

// タイマー割り込み呼び出し関数
bool repeating_timer_callback(struct repeating_timer *t) {
  showAt(cnt);
  cnt++;
  if (cnt == 4) {
    cnt = 0;
  }
  return true;
}

// データのクリア
void cls() {
  digit[0] = 0;
  digit[1] = 0;
  digit[2] = 0;
  digit[3] = 0;
}

// 数値の設定
void setNumber(uint16_t n, uint8_t dt) {
  if (n>9999)
    return;

  cls();
  uint8_t dec = 0;
  // 4桁目
  if (n >= 1000) {
    digit[0] =font[ n / 1000];
    n = n % 1000;
    dec = 1;
  }

  // 3桁目
  if (n >= 100) {
    digit[1] = font[n / 100];
    n = n % 100;
    dec = 1;
  } else if (dec) {
    digit[1] = font[0];
  }

  // 2桁目
  if (n >= 10) {
    digit[2] = font[n / 10];
    n = n % 10;
    dec = 1;
  } else if(dec) {
    digit[2] = font[0];
  }
  // 1桁目
  digit[3] = font[n];

  // 小数点
  if(dt && dt <=4) {
    digit[4-dt] |= BIT_P;
  }
}

int main() {
  stdio_init_all();

  //  桁ピンの初期化
  for (uint8_t i = 0; i < 4; i++) {
    gpio_init(pin_dig[i]);
    gpio_set_dir(pin_dig[i], GPIO_OUT);
    gpio_put(pin_dig[i], DIG_OFF);
  }

  //  セグメントピンの初期化
  for (uint8_t i = 0; i < 8; i++) {
    gpio_init(pin_seg[i]);
    gpio_set_dir(pin_seg[i], GPIO_OUT);
    gpio_put(pin_seg[i], SEG_OFF);
  }

  // 表示データの初期化
  cls();

  // LEDダイナミック点灯用割り込み設定&タイマー割り込み実行開始
  repeating_timer timer;
  add_repeating_timer_ms(INTERVAL, repeating_timer_callback, NULL, &timer);  

  uint16_t n = 0;
  while(1) {
    setNumber (n, (uint8_t)(n%10 ? 0:1));
    sleep_ms(200);
    n++;
    if (n>9999) n = 0;
  }
  return 0;
}