四桁７セグLEDのプログラムの解説をお願いします

Question

質問

elegooのarduino mega2560のスターターキットののチュートリアルで、
四桁7セグを光らせたのですが、プログラムがよくわかりません。
プログラムの解説をお願いしたいです

該当のソースコード

int latch=9;  //74HC595  pin 9 STCP
int clock=10; //74HC595  pin 10 SHCP
int data=8;   //74HC595  pin 8 DS

unsigned char table[]=
{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c
,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};

void setup() {
  pinMode(latch,OUTPUT);
  pinMode(clock,OUTPUT);
  pinMode(data,OUTPUT);
}
void Display(unsigned char num)
{

  digitalWrite(latch,LOW);
  shiftOut(data,clock,MSBFIRST,table[num]);
  digitalWrite(latch,HIGH);
  
}
void loop() {
  Display(1);
  delay(500);
  Display(2);
  delay(500);
  Display(3);
  delay(500);
  Display(4);
  delay(500);
  Display(5);
  delay(500);
  Display(6);
  delay(500);
  Display(7);
  delay(500);
  Display(8);
  delay(500);
  Display(9);
  delay(500);
  Display(10);
  delay(500);
  Display(11);
  delay(500);
  Display(12);
  delay(500);
  Display(13);
  delay(500);
  Display(14);
  delay(500);
  Display(15);
  delay(500);
}

Comments

[thkana]

どのへんが「よくわかりません」か?
「全くわかりません」とかいう話だとちょっと手当のしようが無いです。C/C++の入門書に目を通しているぐらいであって欲しいなぁ。

Answer 1

何がわからないのかわからないので、ポイントだけ書いてみます。

74HC595は7ビットのシフトレジスタです。 シフトレジスタはデータを入れると、そのデータの2進数表現が7つの出力に表われます。

以下がその書き込み処理です。

void Display(unsigned char num)
{
  digitalWrite(latch,LOW);    // 1)
  shiftOut(data,clock,MSBFIRST,table[num]);    // 2
  digitalWrite(latch,HIGH);    //  3
}

データはSTCPの立ち上がりのタイミングでピンに出ますので、1 でLowにしておきます。
shiftOut関数は便利関数でシフトレジスタにデータを送ります。 送るデータほリスト table に入っています。
最後にSTCPをhightにして送ったデータピンに出力します。

このシフトレジスタは7ビットの出力を持っていて、「四桁7セグ」を光らせるということなので、その出力がぞれぞれ表示用の7つのセグメントにつながっているのでしょう。
対応した場所を 1 = High にすることで、7セグで数が表現できます。

さて、送られるデータ は、tableに入っています、「0x06,0x5b,0x4f」のようなデータが入っていますがこれはそれぞれインデックス「1, 2, 3」の場所にあるので、その数の時に使われる値です。
2進数にすると、
00000110
01011011
01001111
7セグの数字の表示をと比べてみると、1は2つのセグメントしか点いている、 2と3は2箇所 点く場所が違うのに対応して1 と 0 が入れかわっているのがわかると思います。

とりあえず、ここが肝心の部分です。

Comments

[Eito_0709]

おお！何となく理解しました。
毎度質問に答えてくださってありがとうございます。

[Eito_0709]

すいませんもう少しわかりやすっく説明できませんかね？
ごめんなさい。

[TakaiY]

どういうところがわかりませんか？

[TakaiY]

ちょっと探してみたら、いいのを見つけました。
https://xtech.nikkei.com/it/article/COLUMN/20120530/399499/

これ問題と解説ですが、7セグの点灯の仕組みの解説にもなっています。
出力ポートと書いてある部品がシフトレジスタです。 この問題では、「5」にあたる 「0x6d」を表示させています。

シフトレジスタの説明もみつけました。 比較的簡単に書いてあります。
真ん中あたりのタイミングチャートのところは難しければ今はわからなくてもOKです。
数値を入れると、その値の2進数表現に対応したピン(足・ポート)がON(Hight)になるところがポイントです。
https://ediy-fan.com/shift-register/

次の記事に7セグの制御の話が出てきます。ちょうどいいかなと思ったのですが、Arduinoでないし言語もpythonなので、一部しか参考にならないかな。

[Eito_0709]

よんでみます。