Matrix - 4-Digit 8-Segment Display/zh

English

1 介绍

4-Digit 8-Segment Display

• 模块Matrix-4_Digit_8_Segment_Display是四位八段数码管模块,带小数点，用于显示数字或字母。模块采用串行接口芯片，只需要3个数据引脚和2个电源引脚即可完成数据显示。
• 位选为高电平（即1）选中数码管，各段选为低电平（即0接地时）选中各数码段。

2 特性

• 精致小巧
• 高对比度，低功耗
• 串行接口
• 2.54mm排针接口，接线方便，通用性强
• PCB尺寸（mm）：14x40

• 引脚说明:

名称	描述
DI	串行数据输入
CK	串行时钟输入
LD	输出存储器锁存
5V	电源5V
GND	地

3 工作原理

• 模块使用两片74HC595PW串入并出移位寄存器作为控制芯片，分别控制数码管的段选和位选。
• 芯片位选控制引脚通过三极管接数码管的位选引脚，需要选中某个数码管，只需要在对应的控制位置1。
• 段选信号某位置1，对应的段点亮，段选信号数据逐位在CK（移位寄存器时钟输入）的上升沿输入到移位寄存器中，先写高位数据还是先写低位数据由软件控制。在LD（存储器时钟输入）的上升沿移位寄存器中的数据输入到存储器中,并行输出。
• 每次只有一个数码管显示一位数据，循环显示，即可显示四位数字。

4 下载Matrix源码

Matrix配件相关的代码是完全开源的，统一由一个仓库进行管理：https://github.com/friendlyarm/matrix.git
该仓库里不同的分支代表着Matrix配件所支持的不同开发板。

• nanopi分支用于支持NanoPi；
• nanopi2分支用于支持NanoPi 2；
• tiny4412分支用于支持Tiny4412；
• raspberrypi分支用于支持RaspberryPi；

在主机PC上安装git，以Ubuntu14.04为例

$ sudo apt-get install git

克隆Matrix配件代码仓库

$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git

克隆完成后会得到一个名为matrix的目录，里面存放着所有Matrix配件的代码。

5 与NanoPi 2连接使用

5.1 硬件连接

参考下图连接模块Matrix-4-Digit 8-Segment Display和NanoPi 2：
Matrix-Segment_nanopi_2

连接说明：

Matrix-4-Digit 8-Segment Display	NanoPi 2
DI	Pin11
CK	Pin13
LD	Pin15
5V	Pin4
GND	Pin6

5.2 编译测试程序

进入Matrix代码仓库，切换到nanopi2分支

$ cd matrix
$ git checkout nanopi2

编译Matrix配件代码

$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install

注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi 2配套的arm-linux-gcc-4.9.3。
编译成功后库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-4-Digit 8-Segment Display对应的测试程序为matrix-Digit Segment。
硬件驱动模块位于modules目录下，对应的驱动源码都包含在在NanoPi 2的Linux内核仓库里：https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git

5.3 运行测试程序

将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑，可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs，执行以下命令将Matrix的硬件驱动、库文件和测试程序拷贝到NanoPi 2的文件系统上。

$ cp modules /media/rootfs/ -r
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/

将SD卡重新插入NanoPi 2，上电启动，在Debian的shell终端中执行以下命令运行模块Matrix-4-Digit 8-Segment Display的测试程序。

$ matrix-digit_segment

运行效果如下：
matrix-4-Digit 8-Segment Display_result
可以看到数码管循环显示1234和5678。

5.4 代码展示

int main(int argc, char ** argv)
{
    int devFD = -1;	
    int i,j;
 
    LED_Init();
 
    while(1)
    {
      for(j=1;j<100;j++) 
	{
	  for(i=1;i<5;i++)
	   {
	     if((devFD =LED_Display (i,i))== -1){
	   	printf("LED Display Fail\n");
       		return -1;  }
	     usleep(50);
	   }
	 } 
 
      for(j=1;j<100;j++) 
	{ 
	  for(i=1;i<5;i++)
	   { 
	     if((LED_Display (i,i+4))== -1){
	        printf("LED Display Fail\n");
       	        return -1;  }
	     usleep(50);
	   }
	}
    }
 
    return 0;
    if(devFD == -1) 
    {closeHW(devFD);return -1;
}

9 相关资料

• [Schematic](Matrix - 4-Digit 8-Segment Display.pdf)