Arduino数码管显示实验

七段数码管是一种常见的数字显示器件，由七个LED按8字形排列，并配有一个小数点。通过控制不同段的亮灭，可组合显示出0到9的数字。它基于发光二极管的控制原理，单个模块显示一位数字，多个模块级联则可实现多位数字显示，广泛应用于各类电子设备中。

1、 所示，准备实验所需硬件设备。

2、 将以下代码复制到Arduino IDE，操作所示。

3、 定义一个字节数组用于存储数字0到9在数码管上的对应显示编码。

4、 };

5、 设置4至11号数字引脚为输出模式，初始化相关参数。

6、 }

7、 }

8、 数字0到9显示

9、 {

10、 }

11、 }

12、 }

13、 ，用USB数据线将Arduino UNO控制器连接电脑，正确选择板型为Arduino UNO，并设置对应的端口号即可。

14、 点击上传按钮后，若无错误提示，软件将显示上传成功界面，表明程序已写入控制器。随后断开UNO控制器与电脑的连接，开始搭建实验电路。

15、 数码管显示器详解：图示展示7段数码管的引脚布局，以及共阴极与共阳极两种类型的内部电路连接方式。

16、 a、b、c、d、e、f、g 和 dp 均为发光二极管，工作时需限制电流。为防止电流过大损坏器件，每个引脚都需串联一个限流电阻。本实验选用8个470欧姆电阻，正是为了确保各二极管在安全电流下稳定发光，实现正常显示功能。

17、 根据电路图连接实验硬件，数码管接线需参照引脚定义准确接入对应端口。

18、 数码管a段接Arduino UNO的D7引脚。

19、 数码管b引脚接Arduino UNO的D6端口。

20、 数码管c引脚接Arduino UNO的D5端口。

21、 数码管d引脚接Arduino UNO的D11端口。

22、 数码管e脚接Arduino UNO的D10引脚。

23、 数码管f引脚接Arduino UNO的D8端口。

24、 数码管g引脚接Arduino UNO的D9端口。

25、 数码管dp脚连接至Arduino UNO的D4引脚。

26、 通过USB线将实验电路与电脑连接，此时USB线为整个系统提供电源。在正确完成硬件连接后，数码管会自动循环显示从0到9的数字，持续不断，直至断开UNO控制器的供电。具体的数字显示效果如附图所示。

27、 代码复盘

28、 数组代码：byte DIGITAL_DISPLAY，表示一组可连续访问的变量集合，用于存储相同类型的多个数据元素。

29、 创建数组的几种方法如下：

30、 声明一个未赋值的数组，如：myPins。

31、 在myPins中定义了一个未指定大小的数组，编译器会根据初始化元素的数量自动计算所需空间并创建相应大小的数组。

32、 可预先设定数组大小，如mySensVals所示。声明char类型数组时，初始容量应大于实际元素数量，以便预留空间存储结尾的空字符，确保字符串正确结束。

33、 遍历数组元素

34、 数组元素从索引0开始，即首个元素对应位置为0，后续依次递增。

35、 当 mySensVals 等于 2，mySensVals 等于 4，以此类推。

36、 在十元素数组中，索引9对应最后一个元素。

37、 数组myArray包含元素9、3、2、4、3、2、7、8、9、11，共10个数值，最后一个元素是11。

38、 myArray 的索引无效，将返回随机数据或内存地址信息。

39、 当访问数组时，若索引超出其最大有效范围（即大于数组大小减一），程序将读取数组之外的内存数据。这些数据通常无效，且可能导致不可预知的结果，但不会对系统造成其他直接影响。

40、 设定数组的数值

41、 获取数组中的某个元素值

42、 数组遍历循环

43、 数组常在for循环中处理，通过循环计数器可逐个访问元素。

44、 通过串口输出数组中的各个元素

45、 对变量k从0开始循环，每次递增1，直到k小于10为止，执行循环体内的操作。

46、 for循环包含初始化、条件判断和迭代三部分

47、 循环结构：初始化、判断条件、更新计数，执行语句块。

48、 初始化仅在循环起始时执行一次。每次循环都会判断条件，若成立则执行语句和增量计数，随后再次判断；一旦条件不成立，循环结束。

49、 代码位置见图示

50、 为便于实验，避免复制代码出错，特提供代码与电路图。

51、 Fritzing源文件已上传网盘，供下载学习，详见链接地址。

52、 访问提供的链接，按照页面提示操作，点击下载按钮即可获取文件。