mBlock & Arduino（7）七段显示器之 HELLO！

在〈mBlock & Arduino（2）点亮外接 LED〉中，我们简介过 LED，依需求而定，你可以连接多个 LED 来达到显示目的，像是用多个 LED 制作跑马灯，或者是双色、三色 LED、四色 LED，甚至七段显示器等。

双色、三色、四色 LED

举例来说，双色 LED 可以自行连接线路如下：

如果左边是红色 LED，而右边是绿色 LED，那么上图的接法会是亮红灯，如果对调电源与 GND，那么就会亮绿灯，市面上有现成的、具有两个接脚的双色 LED，是直接将两个 LED 做在同一个塑胶套中，方便想用同一个灯来显示两种状态时使用。三色 LED 是类似的，将三个不同颜色的 LED 做在同一个同一个塑胶套中，通常是 RGB 三色，有多个针脚可用来控制显示的颜色，例如四个针脚的三色 LED：

不同厂商制作的 LED，可能会有不同的针脚配置，基本上确认一下规格就是了，四色 LED 也是类似，有点像是双色 LED 再行电路配置一下：

七段显示器

那么七段显示器呢？实际上就是将七个 LED 连接起来，以便显示数字或字元的元件，有的七段显示器会多一个显示小数点的 LED，生活中应该很常看到这类元件，像是电梯楼层显示、银行叫号机等都看得到。

从上图中可以看出，如何控制电压的方向来令七段显示器的不同 LED 显示，以便达到显示数字或字元，七段显示器通常有十个脚位，其中有两个脚位是连通（这是为了电路布线方便），且与 LED 的阳极或阴极是共用的，例如，上图中的脚位 3 与 8 与 LED 的阳极是共用的，称为共阳极（Common anode）七段显示器，为了让 LED 点亮，对应的 LED 阴极必须是低电位输出，如果你的电路输出讯号至七段显示器脚位是低电位，就使用共阳极。

若是共阴极（Common cathode）则相反，有两个脚位与 LED 脚位的阴极是共用的，例如：

因此，为了让 LED 点亮，对应的 LED 阳极必须是高电位输出，如果你的电路输出讯号至七段显示器脚位是高电位，就使用共阴极。

（有些电路模组会有共阳、共阴两种选择，由于共阳极脚位可以接能供应较大电流的电源，可以不用受限于 Arduino 最大电流 40 mA 的限制，若驱动之元件需要较大电流时可以采用。）

常见的七段显示器通常会有十个脚位，分为两排各五个脚位，两排中间的脚位通常就是共阳或共阴脚位，例如前面的图中，可以看出右排中间脚位与左排中间脚位被细线图示为连通，实际的脚位，还是要查看规格说明，或者是实际使用电位计或电池进行测试。

当然，单一个七段显示器会占用许多输出脚位，如果要多位数使用时，输出脚位将会不够使用，这时可以使用扫描的方式，一次显示一个七段显示器，速度很快下，看来就会像是同时显示，这之后有机会再来看，这边先看看如何控制单一个七段显示器。

用七段显示器说 HELLO

了解了七段显示器的运作，接下来我们来用程式控制 Arduino，令其连接的七段显示器可以显示 HELLO 字样，以下的电路图是依 Fritzing 中的七段显示器图样，并采用共阴极方式来连接，你可以视实际手边的七段显示器来调整：

接下来就是写程式控制了，基本上，只要令对应的脚位为高脚位就可以了，不过，使用程式逐行设置脚位的话，是很没有效率的事，若能将脚位对应设置为清单（阵列），然后用跑回圈的方式，程式会比较简短而有弹性一些，例如配合上图，H、E、L、O 的清单可以是：

这样的话，若要显示 H，可以如下跑回圈：

不过，问题在于，mBlock 中自定义的方块，无法传递清单，这表示，你得复制上头的自订方块，然后改为跑 E 清单，再复制上头的自订方块，然后改为跑 o 清单 …. XD

这样看起来很蠢，因为多一个字元或数字要显示，就得复制一次，怎么办呢？不能传清单的话，那改传字串好了，我们定义出 H、E、L、O 需要的字串：

在这边用 H 表示高电压，L 表示低电压，这么一来，你就可以只用一个“设置七段显示器”自订方块，来显示想要的字样：

如果想要更多的数字或字元显示，那么只要多定义一个字串就可以了，比逐行设定脚位要来得方便多了。

感谢CodeData用户：caterpillar的贡献 著作权归作者所有

整理：宁波家电物联网云平台，中科极动云