Урок 17: Одноразрядный 7-сегментный индикатор

1. Задача эксперимента

освоить 7-сегментный индикатор общего катода;
выводить цифры 0 … 9, включая нужные сегменты;
понять разницу между схемами «общий катод» и «общий анод».

2. Необходимое оборудование

Кол-во	Деталь
1	Плата Arduino UNO
1	7-сегментный индикатор (общий катод)
8	Резистор 220 Ω
1	Макетная плата (breadboard)
—	Перемычки «папа-папа»
1	USB-кабель A-B

3. Внешний вид и принцип работы

7-segment LED (CC)

Общий катод (CC) vs общий анод (CA)

Сегменты a … g образуют цифру; «dp» — десятичная точка.
Общий катод (CC): общий вывод → GND, HIGH → сегмент светится.
Общий анод (CA): общий вывод → +5 V, LOW → сегмент светится.

В уроке используется общий катод: COM → GND, каждый сегмент через резистор к отдельному пину Arduino.

4. Схема подключения

Подключение сегментов a–g, dp к D4–D11; COM → GND

Все номера выводов подписаны на рисунке; следуйте схеме при сборке. Каждый сегмент обязательно подключайте через резистор 220 Ω.

5. Пример кода

sevenseg_cycle.ino

/* 7-segment, common cathode.  © Alash Electronics */
const byte segPins[8] = {7, 6, 5, 10, 11, 8, 9, 4};   // a b c d e f g dp

const byte digits[10] = {
  0b00111111, 0b00000110, 0b01011011, 0b01001111, 0b01100110,
  0b01101101, 0b01111101, 0b00000111, 0b01111111, 0b01101111
};

void setup() {
  for (byte i = 0; i < 8; i++) pinMode(segPins[i], OUTPUT);
}

void loop() {
  for (byte n = 0; n < 10; n++) {     // выводим 0-9
    showDigit(n);
    delay(1000);
  }
}

void showDigit(byte n) {
  byte pat = digits[n];
  for (byte i = 0; i < 7; i++)
    digitalWrite(segPins[i], pat & (1 << i) ? HIGH : LOW);
  digitalWrite(segPins[7], LOW);      // точка всегда погашена
}

6. Что может пойти не так

Симптом	Причина	Решение
Индикатор тёмный	COM не на GND	Проверьте общий катод
Цифра неверная	Провода a…g подключены иначе	Исправьте массив `segPins` или перекоммутируйте
Очень тускло	Резисторы слишком большие	Используйте 220 Ω и питание 5 V

7. Эксперименты

Включите точку «dp», выводя «7.» «8.» …
Поставьте два индикатора и мультиплексируйте разряды.
Управляйте сегментами через 74HC595 (экономия пинов).