使用3x7段LED显示器的反应计时器

方案介绍

统计您需要花费多长时间来响应执行信号。使用由3个4026B十进制计数器驱动的3x7段LED显示器。

硬件部件

• Arduino UNO    ×    1个    
• 7段LED显示屏，InfoVue    ×    3    
• 4026B十年计数器×    3    
• 5毫米LED：红色    ×    1个    
• 5毫米LED：绿色    ×    1个    
• 触觉开关，顶部致动    ×    2    
• 通孔电阻，680欧姆    ×    3    
• 电阻1k欧姆×    2    
• 蜂鸣器    

我决定做一个反应计时器，因为我想学习和试验由4026B十进制计数器驱动的7段LED显示屏，并围绕Arduino UNO / Arduino NANO建造了它。

计时器的操作如下：

1.在接通电源时，红色的“准备就绪”指示灯闪烁两次，表明系统已启动，并且LED显示屏显示000。
2.按下开始按钮，红色的“准备就绪”指示灯将随机点亮1到5秒。
3.红灯熄灭，绿色的Go灯点亮，LED显示屏开始计数（以毫秒为单位）。
4.尽快按下反应按钮，时间停止计时，绿灯熄灭。如果用户花费的时间超过999毫秒，则蜂鸣器将响起并将显示重置为000。
5.上次反应的时间（以毫秒为单位）将保留在显示屏上，直到再次按下“开始”按钮。

7段显示

使用的7段显示器在顶部和底部有2行5针引脚。7个引脚用于形成要显示的数字或字母的7个LED段，第8个引脚控制小数点。其余2个引脚是公共连接，位于顶行和底行的中间。我使用的显示器是Multicomp Pro LS0565SRWK。引脚布局如下：

LED段必须用串联电阻保护以降低电压。理论上，您应该为每个段使用一个单独的电阻以获得一致的亮度，但是为简单起见，我在公共引脚和负地之间使用了一个电阻。这将意味着某些数字的点亮段较少，例如1会比8亮。如果您对此不满意，则可以使用7个独立的电阻，每个段引脚上一个。

我还使用了680欧姆电阻。可以将其降低以增加显示器的亮度，但是请检查电压并确保不超过所使用显示器的建议最大电压。

4026B十进制计数器

4026B十进制计数器是一种老式芯片，因此功率输出有限，但这足以满足我们的要求。大多数十进制计数器已将输出编码为二进制，但是4026B具有七个输出引脚，并以与7段显示器的引脚匹配的模式为它们供电。因此，不需要驱动程序即可将二进制转换为七段模式。

4026B的引脚布局如下：

引脚的用法如下：

引脚1 –时钟：从低到高转换时跳变，并加1。
引脚2 –时钟禁止/禁止：当高电平时将停止计数。因此在我们的项目中接地。
引脚3 –显示启用输入：当高电平时，电流计数会在显示输出引脚a至g中反映出来，因此要连接到我们项目中的电源电压，就希望显示计数。
引脚4 –显示启用输出：反映引脚3的状态以传递到其他计数器。
引脚5 –执行：当计数器达到9并返回到0时，此引脚从低变高。这可以用作第二个4026B定时器的时钟输入，例如，显示十位数。
针8 – 0v：芯片需要自己的电源连接，并且针8接地（-ve端子）
引脚14-非门限的“ C”段：可用于在计数0、1和2后重新开始计数。用于以12小时格式显示时间。
引脚15 –复位：高电平有效。当此引脚变为高电平时，将计数器重置为0。
引脚16-+ V：正电源。通常为3v至15v，但请检查数据表以了解所拥有的芯片。
其他引脚–输出引脚：7个输出引脚，与LED显示屏中的段相对应。

关于程序

这里唯一要提及的方面是时钟输出。
tone（）函数会生成一个从低到高再到指定频率的方波。我们正在输出一个1000hz的频率，该频率会导致引脚7每毫秒变高一次。此引脚连接到单位计数器的时钟输入，从而导致显示计数（以毫秒为单位）。
没有为音调设置持续时间，因此它将持续到用户按下反应按钮，然后我们调用noTone（）停止输出。

使用的Arduino引脚

我没有使用引脚D0和D1，因为它们也用于串行通信。因此，如果您想更改程序以使用串行监视器显示“已用”的值，以检查计时器是否正确，它将停止计时器正常工作，因为它将更改该引脚的INPUT_PULLUP设置。