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.. _1.1.5_c_pi5:

1.1.5 Affichage 7 segments à 4 chiffres
===========================================

Introduction
-----------------

Ensuite, suivez-moi pour essayer de contrôler l'affichage 7 segments à 4 chiffres.

Composants nécessaires
------------------------------

Dans ce projet, nous avons besoin des composants suivants.

.. image:: ../img/list_4_digit.png

Il est certainement pratique d'acheter un kit complet, voici le lien :

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - Name	
        - ITEMS IN THIS KIT
        - LINK
    *   - Raphael Kit
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

Vous pouvez également les acheter séparément via les liens ci-dessous.

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - INTRODUCTION DES COMPOSANTS
        - LIEN D'ACHAT

    *   - :ref:`cpn_gpio_extension_board`
        - |link_gpio_board_buy|
    *   - :ref:`cpn_breadboard`
        - |link_breadboard_buy|
    *   - :ref:`cpn_wires`
        - |link_wires_buy|
    *   - :ref:`cpn_resistor`
        - |link_resistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_4_digit`
        - \-
    *   - :ref:`cpn_74hc595`
        - |link_74hc595_buy|

.. note::
    Dans ce projet, pour l'affichage 7 segments à 4 chiffres, nous devons utiliser le modèle BS. Si vous utilisez le modèle AS, il se peut qu'il ne s'allume pas.

Schéma de câblage
--------------------------

============ ======== ======== ===
Nom T-Board  Physique wiringPi BCM
GPIO17       Pin 11   0        17
GPIO27       Pin 13   2        27
GPIO22       Pin 15   3        22
SPIMOSI      Pin 19   12       10
GPIO18       Pin 12   1        18
GPIO23       Pin 16   4        23
GPIO24       Pin 18   5        24
============ ======== ======== ===

.. image:: ../img/schmatic_4_digit.png

Procédures expérimentales
-----------------------------------

**Étape 1** : Construisez le circuit.

.. image:: ../img/image80.png

**Étape 2** : Accédez au dossier du code.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/raphael-kit/c/1.1.5/

**Étape 3** : Compilez le code.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    gcc 1.1.5_4-Digit.c -lwiringPi

**Étape 4** : Exécutez le fichier exécutable.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo ./a.out

Après l'exécution du code, le programme effectue un comptage, augmentant de 1 par seconde, et l'affichage 7 segments à 4 chiffres affiche le comptage.

.. note::

    Si cela ne fonctionne pas après l'exécution, ou s'il y a une erreur : \"wiringPi.h: No such file or directory\", veuillez vous référer à :ref:`install_wiringpi`.

**Code**

.. code-block:: c

    #include <wiringPi.h>
    #include <stdio.h>
    #include <wiringShift.h>
    #include <signal.h>
    #include <unistd.h>

    #define SDI 5
    #define RCLK 4
    #define SRCLK 1

    const int placePin[] = {12, 3, 2, 0};
    unsigned char number[] = {0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90};

    int counter = 0;

    void pickDigit(int digit)
    {
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            digitalWrite(placePin[i], 0);
        }
        digitalWrite(placePin[digit], 1);
    }

    void hc595_shift(int8_t data)
    {
        int i;
        for (i = 0; i < 8; i++)
        {
            digitalWrite(SDI, 0x80 & (data << i));
            digitalWrite(SRCLK, 1);
            delayMicroseconds(1);
            digitalWrite(SRCLK, 0);
        }
        digitalWrite(RCLK, 1);
        delayMicroseconds(1);
        digitalWrite(RCLK, 0);
    }

    void clearDisplay()
    {
        int i;
        for (i = 0; i < 8; i++)
        {
            digitalWrite(SDI, 1);
            digitalWrite(SRCLK, 1);
            delayMicroseconds(1);
            digitalWrite(SRCLK, 0);
        }
        digitalWrite(RCLK, 1);
        delayMicroseconds(1);
        digitalWrite(RCLK, 0);
    }

    void loop()
    {
        while(1){
        clearDisplay();
        pickDigit(0);
        hc595_shift(number[counter % 10]);

        clearDisplay();
        pickDigit(1);
        hc595_shift(number[counter % 100 / 10]);

        clearDisplay();
        pickDigit(2);
        hc595_shift(number[counter % 1000 / 100]);
    
        clearDisplay();
        pickDigit(3);
        hc595_shift(number[counter % 10000 / 1000]);
        }
    }

    void timer(int timer1)
    { 
        if (timer1 == SIGALRM)
        { 
            counter++;
            alarm(1); 
            printf("%d\n", counter);
        }
    }

    int main(void)
    {
        if (wiringPiSetup() == -1)
        { 
            printf("setup wiringPi failed !");
            return;
        }
        pinMode(SDI, OUTPUT); 
        pinMode(RCLK, OUTPUT);
        pinMode(SRCLK, OUTPUT);
        
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            pinMode(placePin[i], OUTPUT);
            digitalWrite(placePin[i], HIGH);
        }
        signal(SIGALRM, timer); 
        alarm(1);               
        loop(); 
    }



**Explication du code**

.. code-block:: c

    const int placePin[] = {12, 3, 2, 0};

Ces quatre broches contrôlent les broches anodiques communes de l'affichage à 7 segments à quatre chiffres.

.. code-block:: c

    unsigned char number[] = {0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90};

Un tableau de codes segments de 0 à 9 en hexadécimal (anode commune).

.. code-block:: c

    void pickDigit(int digit)
    {
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            digitalWrite(placePin[i], 0);
        }
        digitalWrite(placePin[digit], 1);
    }

Sélectionnez l'emplacement de la valeur. Il n'y a qu'un seul emplacement qui doit être activé à chaque fois. L'emplacement activé sera écrit à l'état haut.

.. code-block:: c

    void loop()
    {
        while(1){
        clearDisplay();
        pickDigit(0);
        hc595_shift(number[counter % 10]);

        clearDisplay();
        pickDigit(1);
        hc595_shift(number[counter % 100 / 10]);

        clearDisplay();
        pickDigit(2);
        hc595_shift(number[counter % 1000 / 100]);
    
        clearDisplay();
        pickDigit(3);
        hc595_shift(number[counter % 10000 / 1000]);
        }
    }

La fonction est utilisée pour définir le numéro affiché sur l'affichage à 7 segments à 4 chiffres.

* ``clearDisplay()``：écrit 11111111 pour éteindre les huit LEDs sur l'affichage à 7 segments afin de vider le contenu affiché.
* ``pickDigit(0)``：sélectionne le quatrième affichage à 7 segments.
* ``hc595_shift(number[counter%10])``：le nombre du chiffre unique de counter sera affiché sur le quatrième segment.

.. code-block:: c

    signal(SIGALRM, timer); 

C'est une fonction fournie par le système, le prototype du code est :

.. code-block:: c

    sig_t signal(int signum,sig_t handler);

Après l'exécution de ``signal()``, une fois que le processus reçoit le signum correspondant (dans ce cas SIGALRM), il interrompt immédiatement la tâche en cours et traite la fonction définie (dans ce cas ``timer(sig)``).

.. code-block:: c

    alarm(1);

C'est également une fonction fournie par le système. Le prototype du code est :

.. code-block:: c

    unsigned int alarm (unsigned int seconds);

Elle génère un signal SIGALRM après un certain nombre de secondes.

.. code-block:: c

    void timer(int timer1)
    { 
        if (timer1 == SIGALRM)
        { 
            counter++;
            alarm(1); 
            printf("%d\n", counter);
        }
    }

Nous utilisons les fonctions ci-dessus pour implémenter la fonction de minuterie.
Après que ``alarm()`` génère le signal SIGALRM, la fonction de minuterie est appelée. Ajoutez 1 à counter, et la fonction ``alarm(1)`` sera appelée de manière répétée après 1 seconde.

Image du phénomène
-----------------------

.. image:: ../img/image81.jpeg