7-segmentový displej

Pravidlo #4 - Globální proměnné

• Globální proměnné jsou obecně špatné
  • Netušené závislosti v kódu
  • Nulová přenositelnost a znovupoužitelnost
  • Obtížné testování či hledání chyb
• Pravidla:
  • Nepoužívat GP místo lokálních
    • Čím lokálnější, tím lepší - např. ve for cyklech
  • Nepoužívat GP pro předávání hodnot do / z funkcí
• Výjimka - globální konstanty
  • Nicméně i ty mají své nevýhody ...

Specifika Arduina

• Potřebujeme je k uchovávání stavu mezi voláními loop
  • Až na statické proměnné (ale ty jsou v podstatě stejné)
• Workflow:
  • Přístup ke GP pouze ze setup a loop
  • Do ostatních funkcí se předávají argumenty
  • Nové hodnoty se vrací návratovými hodnotami / výstupními argumenty
• Lepší řešení - objekty
  • Není nutné je předávat nebo vracet - funkce k nim přistupují přímo

Rozděl a panuj

• Typická aplikace má tři základní funkce:
  • Udržování dlouhodobého stavu
  • Business logika
  • UI (vstupy i výstupy)
• Ty se samozřejmě dále dělí
• Cílem je minimalizace závislostí mezi jednotlivými částmi
  • Rozšiřitelnost, škálovatelnost
  • Vývoj v nezávislých týmech
  • Přenositelnost na jiné platformy
• Také chceme mít jeden zdroj pravdy
  • Existující řešení - MVC, MVVM, ...

Specifika Arduina II.

• Workflow:
  • Přečteme vstupy (tlačítka)
  • Upravíme stav podle logiky daného problému
  • Vypíšeme nový stav
    • Ledky vs. displej
• Všechny části jsou (teoreticky) nezávislé
• Čemu se vyhnout:
  • Metoda co čte z tlačítka rovnou upravuje čítač
  • Vnitřní logika tlačítka vypisuje na displej
  • Při zobrazování na displej čteme z tlačítka
  • ...

7-segmentový displej

• 8 částí - jeden byte
• Stavy:
  • 0 - led svítí
  • 1 - led nesvítí
• Uspořádání - číslo 7:

  DP	G	F	E	D	C	B	A
  1	1	1	1	1	0	0	0

• Výsledná hodnota:
  255 - 4 - 2 - 1 = 248

Shift registry

• Typ digitální paměti
• Tu se používají SIPO (Serial-in parallel-out)
  • Model 74HC959D
• Algoritmus:
  • Pošleme masku pro hodnotu (1 byte)
  • Pošleme masku pro pozici (1 byte)
    • 1 je aktivní, 0 je neaktivní
    • Zapnutí první a třetí číslice: 0101, tedy číslo 5
  • Vyvoláme změnu

Použití displeje

• Podle předchozího algoritmu:

shiftOut(DATA_PIN, CLOCK_PIN, MSBFIRST, 248);   // Display digit 7 (11111000) ...
shiftOut(DATA_PIN, CLOCK_PIN, MSBFIRST, 5);     // ... on positions 1 and 3 (0101)

digitalWrite(LATCH_PIN, LOW);                   // Trigger the latch
digitalWrite(LATCH_PIN, HIGH);
    

• Konstanty pro piny jsou ve funshield.h
  • Předtím je všechny musíme nastavit na OUTPUT
  • Pro číslice a pozice už také existují konstanty (SEG7_DIGIT_GLYPHS)
• Konstanta MSBFIRST určuje pořadí bitů
  • Most Significant Bit First
  • Druhou možností je LSBFIRST

Cvičení #1

• Vytvořte funkci, která zobrazí číslici na displeji
  • displayDigit(int digit, int position)
    • digit je od 0 do 9
    • position je od 0 do 3
  • Použijte některý čítač z předchozí hodiny
    • Modulo 10

Cvičení #2

• Vytvořte funkci, která zobrazí číslo na displeji
  • V každé chvíli svítí jen jedna číslice
  • Třetím tlačítkem měníte, která to je
    • jednotky - desítky - stovky - tisíce - jednotky
  • Použijte stejný čítač
    • Modulo 10000

Domácí úkol #4

• Přidejte k displeji tlačítka
  • Vyjděte ze cvičení #2
  • Číslo formátuje tak, aby začínalo nulami
    • Např. 42 se zobrazí jako 0042
  • Tlačítka 1 resp. 2 zvyšují resp. snižují čítač
    • Vždy o "jedna" v řádu, který se právě zobrazuje
    • Při zobrazení stovek to bude +100 či -100