Dạy Raspberry Pi Pico của bạn đếm với màn hình bảy đoạn

Bo mạch vi điều khiển Raspberry Pi Pico chi phí thấp mang lại sự linh hoạt tuyệt vời cho những người đam mê khám phá các dự án để nâng cao kiến ​​thức kỹ thuật của họ. Học những kiến ​​thức cơ bản sẽ cung cấp cho bạn nền tảng kiến ​​thức vững chắc để tự tin thực hiện các nhiệm vụ phức tạp hơn.

Ở đây chúng ta sẽ khám phá cách bạn có thể điều khiển từng phần của màn hình bảy đoạn bằng Raspberry Pi Pico và một số mã MicroPython.

Bạn sẽ cần gì?

Các mục sau đây được bao gồm trong Kit của Kitronik Inventor dành cho Raspberry Pi Pico. Tuy nhiên, nếu bạn là người tích trữ đồ điện tử, rất có thể bạn sẽ giấu những bộ phận này ở nhà.

• Hiển thị bảy đoạn
• 7x điện trở 220Ω
• Dây nhảy nam-nam 9x
• bánh mì

Bạn sẽ cần một Pico có gắn các đầu chân GPIO. Nếu bạn chưa làm như vậy, hãy tìm hiểu cách hàn các chốt tiêu đề trên Raspberry Pi Pico.

Kết nối phần cứng

Hệ thống dây điện cho dự án này không phức tạp; tuy nhiên, với một số điện trở và dây nhảy đang hoạt động, điều này sẽ yêu cầu bạn phải cảnh giác để đảm bảo tất cả các bộ phận được kết nối với đúng chân. Với ý nghĩ đó, chúng ta hãy đi sâu vào cách các thành phần được kết nối giữa Raspberry Pi Pico và breadboard của bạn.

Đầu tiên, chạy một sợi dây từ chân GND trên Pico và đặt đầu còn lại vào bất kỳ lỗ nào dọc theo đường ray bánh mì âm. Các đầu nối còn lại sẽ kết nối với các bộ phận của breadboard xung quanh màn hình bảy đoạn và các điện trở.

Dây nhảy được định tuyến từ GP16, GP17và GP18 sẽ kết nối với phía bên phải của màn hình và phù hợp với các điện trở phía trên màn hình.

Ở phía bên trái của màn hình bảy đoạn, bạn sẽ cần chạy phía bên kia của dây chạy từ GP15, GP14, GP13và GP12 để kết nối breadboard. Một lần nữa, đảm bảo kết nối các dây phù hợp với các điện trở chính xác.

Có một dây nhảy nhỏ hơn sẽ cần được kết nối dọc theo đường ray âm của bảng mạch. Mặt khác của kết nối này sẽ đi giữa hai điện trở ngay phía trên màn hình. Hãy chắc chắn rằng các dải điện trở của bạn có màu đỏ, đỏ, nâu và vàng (đối với 220 ohms).

Chạy vào các vấn đề? Cân nhắc kiểm tra điện trở của bạn (đặc biệt nếu bạn đã tích lũy các linh kiện điện tử trong một thời gian). Xem hướng dẫn của chúng tôi về cách đo điện trở bằng đồng hồ vạn năng để biết các bước kiểm tra.

Khám phá mật mã

Bạn sẽ có cơ hội điều khiển từng phần trong số bảy phân đoạn của màn hình bằng cách sử dụng Thonny IDE. Hãy xem hướng dẫn của chúng tôi về cách bắt đầu với MicroPython trên Raspberry Pi Pico để biết thêm chi tiết. Bạn có thể tải về 7segment.py tệp mã từ kho lưu trữ MUO GitHub.

Một phần quan trọng của mã là gán bảy phân đoạn của màn hình cho các chân Pico GP12 xuyên qua GP18mỗi với một tên biến (segA đến segG).

 segA = machine.Pin(18, machine.Pin.OUT)
segB = machine.Pin(17, machine.Pin.OUT)
segC = machine.Pin(16, machine.Pin.OUT)
segD = machine.Pin(15, machine.Pin.OUT)
segE = machine.Pin(14, machine.Pin.OUT)
segF = machine.Pin(13, machine.Pin.OUT)
segG = machine.Pin(12, machine.Pin.OUT)
 

Một danh sách, được gọi là ghim, giữ các biến này theo cùng một thứ tự. Một danh sách lồng nhau (còn gọi là “danh sách các danh sách”), được gọi là con số, sau đó được sử dụng để xác định đoạn nào sẽ sáng cho mỗi chữ số; mỗi dòng đại diện cho một chữ số từ 0 đến 9, cộng với một dòng cuối cùng không có chữ số. “1” trong danh sách cho biết đoạn đó sẽ được thắp sáng; “0” có nghĩa là không nên.

Các số hiển thị chức năng sẽ được gọi với chữ số nào sẽ được hiển thị; để hiển thị chữ số đó, dòng có liên quan của con số danh sách được sử dụng để xác định phân đoạn nào sẽ được thắp sáng, bằng cách kích hoạt các chân đầu ra GPIO được chỉ định.

Cuối cùng, một trong khi Đúng: vô tận vòng lặp sẽ gọi hàm displayNumber lặp đi lặp lại để đếm từ 0 đến 9 rồi theo thứ tự ngược lại. Khi hoàn tất, màn hình sẽ bị xóa trong một khoảng thời gian ngắn. Từ đó, quá trình sẽ bắt đầu lại.

 while True:
    for i in range(10):
        displayNumber(i)
        time.sleep_ms(600)
    
    for i in range (9, -1, -1):
        displayNumber(i)
        time.sleep_ms(600) 

Nếu bạn chưa đoán ra, vòng lặp này sẽ không dừng lại. Mã này sẽ hướng dẫn Raspberry Pi Pico của bạn đếm trong một vòng lặp vô tận. Vì vậy, khi tính mới trong thành tích của bạn đã hết, bạn sẽ cần nhấn nút dừng trong Thonny.

Bạn sẽ thử nghiệm điều gì tiếp theo?

Dự án này có truyền cảm hứng cho bạn để tạo đồng hồ kỹ thuật số bằng Raspberry Pi Pico và màn hình bảy đoạn bổ sung không? Tốt hơn nữa, hãy mở rộng với máy tính Raspberry Pi kích thước đầy đủ và định cấu hình bộ lập lịch cron để phát một bài hát vào lúc 7:00 sáng mỗi ngày. Có thể thêm nút báo lại bằng cách dừng nhạc rồi phát âm thanh mười phút sau. Khi bạn nhấn nút ba lần, âm nhạc có thể được tắt cho đến ngày mai.