７セグメントＬＥＤの学習

自宅の近くに電子部品を売っている店がないので、たまにハードオフで再利用できそうな部品の載った基盤むき出しのジャンク品を買ってきます。だいたい￥１００〜￥３００（税抜き）です。時々そんなジャンク品の中にちょっと変わったものが混じっていることがあります。
例えばこんなものとか。

表

裏


最初はなんだか分からずピンヘッダーを利用するだけのつもりで購入したのですが、後で調べてみたらArduinoのセンサーシールドというものでした。Arduinoの上にかぶせて使用するもので、手持ちのLeonardoにもかぶせることが出来ました。
基板上のヘッダピンのブロックごとに電源が配置されていてセンサーをたくさん使うときに便利なようになっています。ロボット作りによく利用するみたいです。センサーを使った電子工作は考えていないので、今のところ使う予定はありません。

こちらはルネサステクノロジのＨ８マイコンボード。



シリアル通信でPCにつなぐようですが、ケーブルがないので動作確認もしていません。ばらして部品を利用するか、シリアルケーブルを自作して動かしてみるかまだ決めていません。

それからこれ。なんだか分かりません。

表

裏


TVにつなぐアンプ回路か？コネクタ類は再利用できそうです。

そしてこれ。



古そうなＴＶチューナーキット。７セグメントのLEDが欲しくて買ってきました。
回路図はこうなっていました。



PICの部分をArduinoに置き換えればそのままLEDが利用できそうです。プリント基板も入っていて組み立ては簡単そうだったので、LED表示に必要な所だけはんだ付けしてArduinoとの接続部分にはピンヘッダーを取り付けました。プリント基板にはLEDの右下のドットが配線されていなかったのですが、せっかくなので適当な抵抗をはさんでピンヘッダーに接続しておきました。

７セグメントLEDは７個のLEDがまとまっているだけなので、このキットのように２個のLEDを点灯させるには単純に14ポート必要です。ところが上の回路図では7ポートしか使っていません。調べてみるとダイナミック点灯という方法で表示させるようでした。
これは複数のLEDの表示を高速で切り替えて、同時に表示されているように見せかける方法とのことでした。
回路図中、PICの25番ピンでLEDを切り替えるようですね。Arduinoでも同じことが出来るはずです。

これらのことを踏まえてテストを重ね、最終的に作成したスケッチがこちらです。

SevenSegment.ino

実行すると0〜0xFFまでの16進数を繰り返し表示し続けます。このキットと全く同じものを利用する人はいないと思うので、このスケッチを使うときはピン番号を適当なものに変更してご利用下さい。



スケッチは汎用的に使えるものにしたかったので、loop()内で点灯するのではなくタイマー割り込みを使って点灯を行うようにしています。タイマー割り込みにはMsTimer2という外部ライブラリを使っていますので、Arduino IEDのライブラリマネージャーでインストールしておく必要があります。
スケッチでは10msごとにLED表示を切り替えています。この間隔なら２つのLEDが同時に表示されているように見えました。

ところで７セグメントLEDは表示できる情報の割には8ピン（ドットも表示するなら9ピン）も使ってしまいます。シフトレジスタやデコーダーなどを使えばピンを節約できるようですが、そこまではしたくないし…
I2C接続のLEDディスプレイなら電源の他2ピンで接続できるので、このLEDあまり使い道が思いつきません。まあ、今回は勉強になったということで良しとして、これは大事にしまっておきましょう。