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.. _1.1.5_py:

1.1.5 Afficheur 7 segments 4 chiffres
=========================================

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

Ensuite, suivez-moi pour essayer de contrôler l'afficheur 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

    *   - Nom	
        - ARTICLES DANS CE KIT
        - LIEN
    *   - Kit Raphael
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

Vous pouvez également les acheter séparément en suivant les liens ci-dessous.

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

    *   - PRÉSENTATION DU COMPOSANT
        - 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|

Schéma de connexion
--------------------------

============ ======== ======== ===
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 :** Allez dans le dossier du code.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/raphael-kit/python/

**Étape 3 :** Exécutez le fichier exécutable.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo python3 1.1.5_4-Digit.py

Après l'exécution du code, le programme effectue un comptage, augmentant de 1 par seconde, et l'afficheur 4 chiffres affiche le compteur.

**Code**

.. note::

    Vous pouvez **Modifier/Réinitialiser/Copier/Exécuter/Arrêter** le code ci-dessous. Mais avant cela, vous devez aller dans le chemin du code source comme ``raphael-kit/python``. Après avoir modifié le code, vous pouvez l'exécuter directement pour voir l'effet.

.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python

    import RPi.GPIO as GPIO
    import time
    import threading

    SDI = 24
    RCLK = 23
    SRCLK = 18

    placePin = (10, 22, 27, 17)
    number = (0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90)

    counter = 0
    timer1 = 0

    def clearDisplay():
        for i in range(8):
            GPIO.output(SDI, 1)
            GPIO.output(SRCLK, GPIO.HIGH)
            GPIO.output(SRCLK, GPIO.LOW)
        GPIO.output(RCLK, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(RCLK, GPIO.LOW)    

    def hc595_shift(data): 
        for i in range(8):
            GPIO.output(SDI, 0x80 & (data << i))
            GPIO.output(SRCLK, GPIO.HIGH)
            GPIO.output(SRCLK, GPIO.LOW)
        GPIO.output(RCLK, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(RCLK, GPIO.LOW)

    def pickDigit(digit):
        for i in placePin:
            GPIO.output(i,GPIO.LOW)
        GPIO.output(placePin[digit], GPIO.HIGH)

    def timer():  
        global counter
        global timer1
        timer1 = threading.Timer(1.0, timer) 
        timer1.start()  
        counter += 1
        print("%d" % counter)

    def loop():
        global counter                    
        while True:
            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])

    def setup():
        GPIO.setmode(GPIO.BCM)
        GPIO.setup(SDI, GPIO.OUT)
        GPIO.setup(RCLK, GPIO.OUT)
        GPIO.setup(SRCLK, GPIO.OUT)
        for i in placePin:
            GPIO.setup(i, GPIO.OUT)
        global timer1
        timer1 = threading.Timer(1.0, timer)  
        timer1.start()       

    def destroy():   # When "Ctrl+C" is pressed, the function is executed.
        global timer1
        GPIO.cleanup()
        timer1.cancel()  # cancel the timer

    if __name__ == '__main__':  
        setup()
        try:
            loop()
        except KeyboardInterrupt:
            destroy()

**Explication du Code**

.. code-block:: python

    placePin = (10, 22, 27, 17)

Ces quatre broches contrôlent les broches d'anode commune des affichages 7 segments à quatre chiffres.

.. code-block:: python

    number = (0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90)

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

.. code-block:: python

    def clearDisplay():
        for i in range(8):
            GPIO.output(SDI, 1)
            GPIO.output(SRCLK, GPIO.HIGH)
            GPIO.output(SRCLK, GPIO.LOW)
    GPIO.output(RCLK, GPIO.HIGH)
    GPIO.output(RCLK, GPIO.LOW) 

Écrire "1" huit fois dans SDI, de sorte que les huit LED de l'affichage à 7 segments s'éteignent afin de vider le contenu affiché.

.. code-block:: python

    def pickDigit(digit):
        for i in placePin:
            GPIO.output(i,GPIO.LOW)
        GPIO.output(placePin[digit], GPIO.HIGH)

Sélectionner l'emplacement de la valeur. Il ne doit y avoir qu'un seul emplacement activé à la fois. L'emplacement activé sera mis à HIGH.

.. code-block:: python

    def loop():
        global counter                    
        while True:
            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 nombre affiché sur l'affichage 7 segments à 4 chiffres.

Tout d'abord, démarrez le quatrième segment de l'affichage, écrivez le chiffre des unités. Ensuite, démarrez le troisième segment de l'affichage et tapez le chiffre des dizaines ; après cela, démarrez respectivement le deuxième et le premier segment de l'affichage et écrivez respectivement les chiffres des centaines et des milliers. Étant donné que la vitesse de rafraîchissement est très rapide, nous voyons un affichage complet à quatre chiffres.

.. code-block:: python

    timer1 = threading.Timer(1.0, timer)  
    timer1.start()  

Le module threading est le module de threading courant en Python, et Timer en est une sous-classe. Le prototype du code est :

.. code-block:: python

    class threading.Timer(interval, function, args=[], kwargs={})

Après l'intervalle, la fonction sera exécutée. Ici, l'intervalle est de 1,0 et la fonction est timer(). start () signifie que le Timer commencera à ce moment-là.

.. code-block:: python

    def timer():  
        global counter
        global timer1
        timer1 = threading.Timer(1.0, timer) 
        timer1.start()  
        counter += 1
        print("%d" % counter)

Après que le Timer atteigne 1,0 s, la fonction Timer est appelée ; ajouter 1 à counter, et le Timer est utilisé à nouveau pour s'exécuter lui-même de manière répétée toutes les secondes.


Image du Phénomène
-----------------------

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