zaehler

Bauteil: TM1637 4-Digit-Anzeige · Kategorie: output

Knopf A zaehlt hoch, Knopf B runter, A+B setzt auf 0 zurueck. Wie das onboard-Sample a-b-zaehler, nur mit der externen Anzeige (Bereich 0..9999) statt der LED-Matrix (0..9).

Material

Anzahl	Bauteil
1	micro:bit V2.2
1	TM1637 4-Digit-Anzeige
4	Jumperkabel

Masse fuers CAD: ../../../../hardware/output/tm1637-4digit/

Verkabelung

Identisch zu zahl-anzeigen:

   P1 -> CLK      P2 -> DIO      3V -> VCC      GND -> GND

Details: Bauteil-README.

Foto der Verkabelung

Nach dem Test ein Foto in wiring/ ablegen und hier einbinden:

Bibliothek: tm1637.py

Zweite Datei im Projekt, identisch zu zahl-anzeigen - mcauser/microbit-tm1637, MIT-Lizenz.

"""
MicroPython for micro:bit TM1637 quad 7-segment LED display driver
https://github.com/mcauser/microbit-tm1637

MIT License
Copyright (c) 2017 Mike Causer

Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
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AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
SOFTWARE.
"""

from microbit import sleep

_SEG = bytearray(b'\x3F\x06\x5B\x4F\x66\x6D\x7D\x07\x7F\x6F\x77\x7C\x39\x5E\x79\x71\x3D\x76\x06\x1E\x76\x38\x55\x54\x3F\x73\x67\x50\x6D\x78\x3E\x1C\x2A\x76\x6E\x5B\x00\x40\x63')

class TM1637(object):
	def __init__(self, clk, dio, brightness=7):
		self._c = clk
		self._d = dio
		self._b = max(0, min(brightness, 7))
		self._data_cmd()
		self._dsp_ctrl()

	def _start(self):
		self._d.write_digital(0)
		self._c.write_digital(0)

	def _stop(self):
		self._d.write_digital(0)
		self._c.write_digital(1)
		self._d.write_digital(1)

	def _data_cmd(self):
		self._start()
		self._write_byte(0x40)
		self._stop()

	def _dsp_ctrl(self):
		self._start()
		self._write_byte(0x88 | self._b)
		self._stop()

	def _write_byte(self, b):
		for i in range(8):
			self._d.write_digital((b >> i) & 1)
			self._c.write_digital(1)
			self._c.write_digital(0)
		self._c.write_digital(0)
		self._c.write_digital(1)
		self._c.write_digital(0)

	def brightness(self, val=None):
		if val is None:
			return self._b
		self._b = max(0, min(val, 7))
		self._data_cmd()
		self._dsp_ctrl()

	def write(self, segments, pos=0):
		if not 0 <= pos <= 3:
			raise ValueError("Position out of range")
		self._data_cmd()
		self._start()
		self._write_byte(0xC0 | pos)
		for seg in segments:
			self._write_byte(seg)
		self._stop()
		self._dsp_ctrl()

	def encode_string(self, string):
		segments = bytearray(len(string))
		for i in range(len(string)):
			segments[i] = self.encode_char(string[i])
		return segments

	def encode_char(self, char):
		o = ord(char)
		if o == 32:
			return _SEG[36] # space
		if o == 42:
			return _SEG[38] # star/degrees
		if o == 45:
			return _SEG[37] # dash
		if o >= 65 and o <= 90:
			return _SEG[o-55] # uppercase A-Z
		if o >= 97 and o <= 122:
			return _SEG[o-87] # lowercase a-z
		if o >= 48 and o <= 57:
			return _SEG[o-48] # 0-9
		raise ValueError("Character out of range: {:d} '{:s}'".format(o, chr(o)))

	def hex(self, val):
		string = '{:04x}'.format(val & 0xffff)
		self.write(self.encode_string(string))

	def number(self, num):
		num = max(-999, min(num, 9999))
		string = '{0: >4d}'.format(num)
		self.write(self.encode_string(string))

	def numbers(self, num1, num2, colon=True):
		num1 = max(-9, min(num1, 99))
		num2 = max(-9, min(num2, 99))
		segments = self.encode_string('{0:0>2d}{1:0>2d}'.format(num1, num2))
		if colon:
			segments[1] |= 0x80 # colon on
		self.write(segments)

	def temperature(self, num):
		if num < -9:
			self.write([0x38, 0x3F]) # LO
		elif num > 99:
			self.write([0x76, 0x06]) # HI
		else:
			string = '{0: >2d}'.format(num)
			self.write(self.encode_string(string))
		self.write([_SEG[38], _SEG[12]], 2) # degrees C

	def show(self, string, colon=False):
		segments = self.encode_string(string)
		if len(segments) > 1 and colon:
			segments[1] |= 128
		self.write(segments[:4])

	def scroll(self, string, delay=250):
		segments = string if isinstance(string, list) else self.encode_string(string)
		data = [0] * 8
		data[4:0] = list(segments)
		for i in range(len(segments) + 5):
			self.write(data[0+i:4+i])
			sleep(delay)

Wie der Code funktioniert

• A+B zuerst pruefen (is_pressed() fuer beide), sonst wuerde ein Druck auf beide Knoepfe nur hoch- oder runterzaehlen.
• button_x.was_pressed(): reagiert einmal pro Druck (Flanke), kein Prellen.
• max(0, min(9999, zaehler)) haelt den Wert im darstellbaren Bereich.
• tm.number(zaehler) uebernimmt die Anzeige - kein eigener Treiber noetig.

Programm

Ganzer Code, Quelle main.py (hier automatisch eingefuegt):

# Sample: zaehler  (TM1637 4-Digit-Anzeige)
# Board:   BBC micro:bit V2.2
# Sprache: MicroPython
#
# Ziel: Knopf A zaehlt hoch, Knopf B runter, A+B setzt auf 0 zurueck.
#       Wie das onboard-Sample "a-b-zaehler", nur mit der externen
#       4-stelligen Anzeige statt der LED-Matrix (Bereich 0..9999 statt 0..9).
#       Nutzt die Bibliothek tm1637.py (2. Datei im Projekt) - siehe README.
#
# --------------------------------------------------------------------------
# Verkabelung  (wie alle TM1637-Samples)
#   Anzeige CLK -> P1     Anzeige DIO -> P2
#   Anzeige VCC -> 3V     Anzeige GND -> GND
# --------------------------------------------------------------------------

from microbit import *
from tm1637 import TM1637

tm = TM1637(clk=pin1, dio=pin2, brightness=3)

zaehler = 0
tm.number(zaehler)

while True:
    # A + B zuerst pruefen, sonst wuerde es nur hoch- oder runterzaehlen
    if button_a.is_pressed() and button_b.is_pressed():
        zaehler = 0
    elif button_a.was_pressed():
        zaehler = zaehler + 1
    elif button_b.was_pressed():
        zaehler = zaehler - 1

    zaehler = max(0, min(9999, zaehler))
    tm.number(zaehler)
    sleep(50)

Auf den micro:bit uebertragen

1. tm1637.py als zweite Datei anlegen und den Bibliotheks-Code hineinkopieren.
2. Inhalt von main.py in die Hauptdatei kopieren.
3. https://python.microbit.org/v/3 -> Connect -> Send to micro:bit.

Details: ../../../../docs/setup.md.

Erwartetes Verhalten

• Start: 0
• A druecken -> 1, 2, … bis 9999
• B druecken -> wieder runter bis 0
• A und B zusammen -> 0

Moegliche Erweiterungen

• Schrittweite per EC11-Encoder statt Knopf einstellen
• bei Erreichen von 9999 kurz blinken
• Wert beim Ausschalten merken (Datei auf dem micro:bit speichern)