Arduino-Proteus仿真05-分立式数码管循环显示0~9

设计者：STCode（公众号同名）

前言：

Proteus是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真及印制电路板设计软件，它可以仿真、分析各种模拟电路和集成电路，其提供了大量模拟与数字元器件及外部设备，以及各种虚拟仪器（如电压表、电流表、示波器、逻辑分析仪、信号发生器等），特别是它具有对单片机及其外围电路组成的综合系统交互仿真功能，
目前，Proteus仿真系统支持的主流单片机有ARM7（LPC21xx）、8051/52、AVR、PIC 10/12/16/18/24、MSP430、CotexM0/M3、HC11等，其支持的开发环境有Keil u Vision2/3/4、MPLAB、Atmel Studio等。

提示：

Proteus仿真Arduino中，关于所需硬件获取、软件编译、HEX文件获取、代码导入等问题请参考文章：Arduino-Proteus仿真01-LED灯闪烁

1）描述

数码管可以分为共阳数码管和共阴数码管两种，本例中使用的是共阳数码管，因此将公共端接到Arduino的+5V上。单个数码管中有7颗led，当显示数字“8”的时候将点亮所有7颗led。仿真电路中，单只共阳数码管的名称为 “7SEG-COM-AN-GREEN”,7SEG代表7段，COM-AN代表的是共阳，GREEN表示led颜色为绿色；共阴数码管组件的名称为“7SEG-COM-CAT -GREEN”。

2）元器件选择

·ATMEGA328P
·7SEG-COM-AN-GREEN
·RX8
·LED-YELLOW
·RES(220O欧姆)

在元件模式中点击P选项，在元件库中搜索所需的元件名称，双击后便可添加到元件清单中。

3）电路连接

从电路连接图上可以看到，单只数码管的公共端连接到VCC，其余7个引脚，先连接到330欧姆的排阻上，再分别接到Arduino的引脚上，分别连接0~6号IO口。

这里说明一下，单只共阳数码管的段码标号如下图。其中abcdefg分别对应接到了Arduino的0~6，如果想让数码管显示1，只需要将b、c两个led引脚拉低即可，其他位均拉高电平，用2进制表示为11111001，对应的16进制数据为0xF9，

大家可以打开自己电脑的计算器，转换为程序员模式，看看二进制数据与16进制数据的转换。

4）程序设计

5）    const uint8_t CA_SEGCODE[] =
6）       { 0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};
7）   int i,j;
8）   //用数组指定7段数码管所连接的引脚
9）   int ledPins[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
10）
11）  void setup()
12）  {13）  for(int i=0;i<8;i++)
14）  pinMode(ledPins[i],OUTPUT);
15）  }
16）
17）  void loop()
18）  {19）      for(i=0;i<10;i++)
20）      {21）          for(j=0;j<7;j++)
22）          {23）              if((CA_SEGCODE[i] >> j) & 0x01 == 1)
24）              digitalWrite(ledPins[j],HIGH);
25）              else
26）              digitalWrite(ledPins[j],LOW);
27）          }
28）          delay(1000);
29）      }
30）  }
31）

程序说明：

源程序中先定义一个数组，用来存放显示0-9的数据；
之后定义led引脚数组，方便之后对其进行引脚的模式设置和操作对应引脚的电平
if((CA_SEGCODE[i] >> j) & 0x01 == 1)
digitalWrite(ledPins[j],HIGH);
else
digitalWrite(ledPins[j],LOW);
通过数据的移位并与0x01进行与操作，当比较的位的数据为1，则拉高对应的引脚，因此该led不亮，当比较的位的数据为0，则拉低对应引脚的电平，led亮起。

5）软件操作

程序编写完成后点击Arduino IDE编译器的文件—首选项，将编译选项勾选上。点击好以后进行编译，编译完成后复制HEX文件所在的路径，复制完成后返回Proteus软件，双击Arduino控制板，在Program File处粘贴HEX文件的路径。点击确定以后即可进行仿真，点击Proteus软件下方运行仿真按钮，可以看到仿真的效果。