コントローラ基盤 Vol.3 ― 2014年11月09日

Arduinoで７セグLEDコントローラを作成

7segduinoなるページを見つけました。これなら部品があるじゃないですか。というわけで早速作成しました。クリスタルは使用せずに8MHz内蔵CR発信で部品数を減らしています。実はこの7segduinoクローンの作成がここのところいろいろやっている光りものコントローラシリーズを始めるきっかけになりました。

外部との接続インターフェースはシリアル（左側）とI２C（右側）を引き出してあります。ファームウエアにはHT16K33に似たプロトコルを採用しました。１６バイトまでのデータを受け取り、表示コマンドで表示します。４バイト以上の場合は右からスクロールします。

7segduinoのデモスケッチにI2C スレーブ機能を追加しました。I2Cマスターからの書き込み要求(R/W=0)を受け取り、7セグ表示データ（数値や文字ではありません。）をバッファーに格納します。Loop関数内ではバッファーを７セグLEDに表示させています。改良の余地だらけないい加減なプログラムです。特にスクロール表示中にデータが書き換わってもそのまま表示しています。

7segduino I2C Slave Firmware
// ---------------------------
// 7segduino I2C Slave Firmware
// ---------------------------
#include ＜Sseg.h＞
#include ＜Wire.h＞

Sseg mySseg = Sseg(4, 8, 11, 13, 14, 2, 10, 12, 3, 6, 7, 9);

// Initial data
uint8_t strbuf[] = {
       0b00000000,
       0b00000000,
       0b00000000,
       0b00000000,
       // Buffer MAX 16 character
       0b01101110, // H
       0b10011110, // E
       0b00011100, // L
       0b00011100, // L
       0b00111010, // o
       0b00000000, //
       NUM_PAT_7,  // 7
       0b10110110, // S
       NUM_PAT_E,  // E
       0b11110110, // G
       0b00000001, // .
       0b11111111,
       0b11111111,
       0b11111111,
       0b11111111,
       0b11111111
};

int buflen = 15;  // Initial buffer length.
int cntstr = 4;    // Initial buffer position.

int p = 0;        // Display position.

// I2C data Protocol
//  1   2   3   4   5   6   7   8   9  10  11  12  13
// "H" "e" "l" "l" "o" "W" "o" "r" "l" "d" "!" "!" 0xFF
// MAX 16 characters
void hreceive(int numBytes) {
  for(int i = 0; i < numBytes; i++){
    strbuf[cntstr] = Wire.read();
    if(cntstr == 4) buflen = 4;
    if(strbuf[cntstr] != 0xFF) ++buflen;
    if(cntstr > 18 || strbuf[cntstr] == 0xFF) {
      cntstr = 4;    // Return to home position.
    } else {
      ++cntstr;
    }
  }
}

void setup() {
  mySseg.begin();
  mySseg.setBrightness(20);

  Wire.begin(8);
  Wire.onReceive(hreceive);
}

#define OVERWRAP(a, x) (((x) < buflen) ? (a[(x)]) : a[((x) - buflen)])

void loop() {
  if ((++p) > buflen) {
    if(buflen > 8) {
      p = 0;                 // scroll
    }
  }

  if(buflen > 8) {
    mySseg.writeRawData(
     OVERWRAP(strbuf, p),
     OVERWRAP(strbuf, p+1),
     OVERWRAP(strbuf, p+2),
     OVERWRAP(strbuf, p+3));
    mySseg.updateWithDelay(300);
  } else {
    p = 4 - (8 - buflen);  // Not scroll
    mySseg.writeRawData(
     strbuf[ p],
     strbuf[p+1],
     strbuf[p+2],
     strbuf[p+3]);
    mySseg.updateWithDelay(50);
  }
}

使用したArduino IDEのバージョンは1.0.6です。
ソースプログラム中のカギ括弧にご注意ください。HTMLのタグとの区別ため一部に全角文字を使用しています。Arduino IDEの置換え機能で半角に変換してからコンパルしてください。

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