Arduinio mega 2560习题-填空、选择和判断-6-数码管显示

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答案仅供参考，未必正确，请如需使用请核实。

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第六部分 数码管显示

填空题

1. 数码管显示通常基于______原理，通过控制各段电极的通断来显示不同的数字或字符。
   答案：电致发光（或LED点亮）

2. 在静态显示中，每一个数码管位都是______控制的，即同时点亮显示所需的所有段。
   答案：独立

3. 动态显示通过______扫描的方式，依次点亮每个数码管位，利用人眼的视觉暂留效应形成完整的显示。
   答案：时间

4. 数码管的共阳极接法意味着所有阳极连接在一起，通过控制______来实现显示。
   答案：阴极（或段电极）

5. 在Arduino Mega 2560上，控制数码管显示通常需要用到______输出端口。
   答案：数字I/O

6. 静态显示中，如果显示4位数字，则需要______个独立的I/O口来控制段电极。
   答案：4×(数码管段数，如7段则为28)

7. 动态显示中，为了减少闪烁，扫描速度应足够______。
   答案：快

8. 数码管的______决定了其能够显示的颜色和亮度。
   答案：LED类型

9. 在Arduino程序中，通常使用______函数来控制数码管的段电极。
   答案：digitalWrite

10. 动态显示中，为了避免显示错误，需要确保每次扫描时只点亮______个数码管位。
    答案：一

11. 数码管的共阴极接法意味着所有阴极连接在一起，通过控制______来实现显示。
    答案：阳极（或段电极）

12. 静态显示相比动态显示，需要更多的______资源。
    答案：I/O口（或硬件资源）

13. 在动态显示中，每个数码管位的显示时间是由______决定的。
    答案：扫描速度

14. 数码管的______决定了其能够显示的最大字符数或数字数。
    答案：段数

15. 为了在Arduino Mega 2560上实现数码管的动态显示，通常需要用到______等定时器相关功能。
    答案：中断或延时函数

单选题

1. 下列哪种接法属于数码管的一种常见接法？
   A. 共阳极接法
   B. 共阴极接法
   C. 串联接法
   D. 并联接法（指电源并联，非段或位并联）
   答案：A（和B也是正确答案，但单选通常选其一）

2. 静态显示中，控制一个7段数码管显示数字“8”，需要点亮______个段。
   A. 3
   B. 5
   C. 6
   D. 7
   答案：D

3. 动态显示中，为了形成稳定的显示效果，扫描速度应控制在人眼视觉暂留时间之内，大约为______毫秒以内。
   A. 1
   B. 10
   C. 20
   D. 100
   答案：C（实际值可能因人而异，但通常小于20毫秒）

4. 在Arduino程序中，控制数码管段电极的高电平或低电平，通常使用______函数。
   A. analogWrite
   B. digitalRead
   C. digitalWrite
   D. delay
   答案：C

5. 下列哪种情况更适合使用动态显示？
   A. 需要同时显示很多位数字
   B. 只需要显示一位数字
   C. 对显示亮度有极高要求
   D. 对硬件资源有严格限制
   答案：A

6. 数码管的共阳极接法中，为了显示数字，需要控制______为低电平。
   A. 所有阳极
   B. 所有阴极
   C. 选定段电极
   D. 未选定段电极
   答案：C

7. 静态显示相比动态显示，其优点是______。
   A. 节省I/O口资源
   B. 显示更稳定无闪烁
   C. 编程更简单
   D. 功耗更低
   答案：B

8. 在动态显示中，如果扫描速度过慢，可能会导致______。
   A. 数码管损坏
   B. 显示亮度增加
   C. 显示不稳定或闪烁
   D. 功耗增加
   答案：C

9. 数码管的亮度主要由______决定。
   A. 供电电压
   B. LED类型
   C. 扫描速度
   D. 控制方式（静态或动态）
   答案：A（和B也有影响，但单选通常选最直接因素）

10. 下列哪个不是实现数码管动态显示所必需的？
    A. 定时器中断
    B. 足够的I/O口资源
    C. 延时函数
    D. 数码管段数
    答案：D

11. 在Arduino Mega 2560上，如果采用共阴极接法，为了点亮数码管的某一段，应该将该段的电极设置为______。
    A. 高电平
    B. 低电平
    C. 悬空
    D. 接地
    答案：A

12. 静态显示中，如果每个数码管位都需要独立的I/O口来控制，那么显示4位数字需要至少______个I/O口（假设数码管为7段）。
    A. 4
    B. 7
    C. 28
    D. 32
    答案：C

13. 动态显示中，为了减少闪烁，通常采用的策略是______。
    A. 增加扫描速度
    B. 减少扫描速度
    C. 增加数码管段数
    D. 减少数码管位数
    答案：A

14. 数码管的______决定了其能够显示的最大字符集。
    A. 段数
    B. 尺寸
    C. 颜色
    D. 功耗
    答案：A

15. 在Arduino程序中，为了实现数码管的动态显示，通常需要用到______等循环控制结构。
    A. if语句
    B. for循环
    C. while循环
    D. switch语句
    答案：B（或C，但for循环更常见用于扫描）

判断题

1. 数码管的静态显示比动态显示更节省硬件资源。（）
   答案：错

2. 在动态显示中，为了提高显示稳定性，应尽可能减慢扫描速度。（）
   答案：错（应控制在人眼视觉暂留时间之内，但并非越慢越好）

3. 数码管的共阳极接法中，所有阳极连接在一起，通过控制阴极来实现显示。（）
   答案：对

4. 静态显示中，每个数码管位都是独立控制的，因此不存在闪烁问题。（）
   答案：对（但需注意电源和电流限制）

5. 动态显示中，每次扫描时所有数码管位都是同时点亮的。（）
   答案：错（每次只点亮一个数码管位）

6. 数码管的亮度完全由供电电压决定，与LED类型无关。（）
   答案：错（LED类型也影响亮度）

7. 在Arduino程序中，控制数码管显示通常使用analogWrite函数。（）
   答案：错（应使用digitalWrite函数）

8. 静态显示中，如果显示4位数字，则需要4个独立的I/O口来控制位电极。（）
   答案：错（是控制段电极，且数量取决于数码管段数）

9. 动态显示中，扫描速度过快可能导致数码管无法正常显示。（）
   答案：对（因为可能超出人眼视觉暂留时间）

10. 数码管的段数决定了其能够显示的最大字符数或数字数。（）
    答案：对

11. 在Arduino Mega 2560上实现数码管的动态显示时，必须使用定时器中断。（）
    答案：错（可以使用延时函数或其他方法实现）

12. 数码管的共阴极接法中，为了显示数字，需要控制所有阴极为高电平。（）
    答案：错（应控制选定段电极为高电平）

13. 静态显示相比动态显示，其编程复杂度更高。（）
    答案：错（通常静态显示编程更简单）

14. 动态显示中，为了减少闪烁和功耗，应合理选择扫描速度和占空比。（）
    答案：对

15. 数码管的显示颜色由供电电压决定。（）
    答案：错（由LED类型决定）

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//数码管实验，1624221，1624222，单片机原理与接口技术
//教材P304页，习题2演示案例
#include "SevSeg.h"
 
// 实例化一个七段数码管控制器对象
SevSeg sevseg;
int deciSeconds = 0;
 
void setup() {
  // 定义数码管的数量
  byte numDigits = 4;
  
  // 定义控制每个数码管的引脚
  byte digitPins[] = {2, 3, 4, 5};
  
  // 定义控制七段中每一段的引脚
  byte segmentPins[] = {6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13};
  
  // 如果电阻在段引脚上，则设置为false；如果在数码管引脚上，则设置为true
  bool resistorsOnSegments = false;
  
  // 硬件配置，COMMON_ANODE表示公共阳极，COMMON_CATHODE表示公共阴极
  byte hardwareConfig = COMMON_ANODE;
  
  // 是否使用延迟来更新显示，通常设置为false以提高性能
  bool updateWithDelays = false;
  
  // 是否保留前导零，true表示保留，false表示不保留
  bool leadingZeros = false;
  
  // 如果小数点不存在或未连接，则设置为true
  bool disableDecPoint = false;
 
  // 初始化七段数码管控制器
  sevseg.begin(hardwareConfig, numDigits, digitPins, segmentPins, resistorsOnSegments,
               updateWithDelays, leadingZeros, disableDecPoint);
  
  // 设置数码管的亮度，学号后两位
  sevseg.setBrightness(66);

  Serial.begin(9600);

}
 
void loop() {
  // 使用静态变量来保持计时器和计数值在循环之间的状态
  static unsigned long timer = millis();
  // 检查是否已经过去了一毫秒（或更多）
  if (millis() - timer >= 10) {
    // 更新计时器
    timer += 10;
    // 每过一毫秒，计数值增加1（这里实际上是每秒增加1000，因为千分之一秒计数）
    // 注意：原注释中的"100 milliSeconds is equal to 1 deciSecond"可能有误，
    // 因为这里实际上是每次循环增加1，每秒大约增加1000（取决于循环速度）
    deciSeconds++;
    // 更新数码管显示的数字
    if(deciSeconds%100==0)
    {
      Serial.print("学号162422199: ");
      Serial.print(deciSeconds/100);
      Serial.println("秒");
    }
    if (deciSeconds <= 10000)
    {
      sevseg.setNumber(deciSeconds, 2); // -1表示不显示小数点
    } 
    // 当计数值达到10000时，更改为学号后四位，并等待10秒
    else if(deciSeconds > 10000 && deciSeconds <= 19999) {
      // 学号后四位
      sevseg.setNumber(2199, 0); // -1表示不显示小数点
    }
    else if(deciSeconds > 19999) {
      deciSeconds = 0;
      sevseg.setNumber(0, 0); // -1表示不显示小数点
    }
    
  }
  // 刷新数码管显示，这一步必须反复执行以保持显示更新
  sevseg.refreshDisplay();
}

这段代码是一个Arduino程序，用于控制一个四位的七段数码管显示。程序使用了SevSeg库来简化数码管的控制。下面是对代码的详细解释：

包含库

cpp复制代码

#include "SevSeg.h"

首先，包含了SevSeg库，这个库提供了控制七段数码管的函数和类。

实例化对象

cpp复制代码

SevSeg sevseg;

实例化了一个SevSeg类的对象sevseg，用于后续控制数码管。

全局变量

cpp复制代码

int deciSeconds = 0;

定义了一个全局变量deciSeconds，用于记录经过的时间（这里以千分之一秒为单位，但命名可能有误导性）。

setup() 函数

cpp复制代码

	void setup() {
	// ...
	}

setup()函数在Arduino启动或重置时运行一次，用于初始化设置。

• 定义数码管数量和引脚：
  • numDigits定义了数码管的数量，这里是4位。
  • digitPins[]和segmentPins[]分别定义了控制数码管位和段的引脚。
• 配置数码管：
  • resistorsOnSegments指定了限流电阻是在段引脚上还是在数码管引脚上。
  • hardwareConfig指定了数码管的硬件配置，这里是公共阳极。
  • updateWithDelays决定了是否使用延迟来更新显示，这里设置为false以提高性能。
  • leadingZeros决定了是否保留前导零，这里设置为false。
  • disableDecPoint决定了是否禁用小数点，这里设置为false（即启用小数点，但如果未连接则设置为true）。
• 初始化数码管控制器：
  • 使用sevseg.begin()函数初始化数码管控制器。
• 设置数码管亮度：
  • 使用sevseg.setBrightness()函数设置数码管的亮度，这里设置为66（可能是根据学号后两位来定的）。
• 初始化串口通信：
  • 使用Serial.begin(9600)初始化串口通信，波特率为9600。

loop() 函数

cpp复制代码

	void loop() {
	// ...
	}

loop()函数在setup()函数之后反复执行，是Arduino程序的主循环。

• 计时和计数：
  • 使用millis()函数获取当前时间（以毫秒为单位）。
  • 通过比较当前时间和上一次记录的时间，判断是否已经过去了至少10毫秒。
  • 如果是，则更新计时器，并将deciSeconds增加1（这里实际上是以毫秒为单位计数，每秒大约增加1000）。
• 更新数码管显示：
  • 当deciSeconds是100的倍数时，通过串口打印出经过的秒数（但这里的计算方式有误，应该是deciSeconds/1000才是秒数）。
  • 如果deciSeconds小于等于10000，则在数码管上显示deciSeconds的值（但这里是以毫秒为单位，可能需要调整）。
  • 当deciSeconds大于10000且小于等于19999时，显示学号后四位（2199）。
  • 当deciSeconds大于19999时，重置为0并清空数码管显示。
• 刷新数码管显示：
  • 使用sevseg.refreshDisplay()函数刷新数码管显示，这一步必须反复执行以保持显示更新。

注意事项

• 计时和显示单位：代码中deciSeconds的命名和计算方式可能导致混淆。它实际上是以毫秒为单位计数的，而不是千分之一秒（或“deciSecond”）。因此，相关的显示和计算可能需要调整。
• 串口打印：串口打印部分用于调试或展示经过的秒数，但计算方式有误（应该是deciSeconds/1000）。
• 亮度设置：亮度设置为66，这可能是根据某个特定要求或学号后两位来定的。实际使用时可以根据需要调整。
• 库的使用：SevSeg库简化了数码管的控制，但用户需要确保正确连接硬件并配置库函数。

 

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