Arduino　Thermometer

７セグメントLED表示のArduino（あちゃんでいいの）温度計の試作

以前にArduinoで温度計を作りました。（記事はこちら）これはLCD表示でした。
今回は、３桁７セグメントLEDに温度を表示します。７セグメントLEDは、明るく大きく見やすいです。
７セグメントLEDは、秋月電子で販売しているC-533SRというカソードコモンのものを使用しました。
Arduinoで７セグメントLEDに表示するには、どうするのでしょう。あちこちのWebサイトを参考にさせていただきました。
SevSegライブラリというのがあり、４桁の７セグメントLEDを簡単に使うことができますが、今回は、それを使わずにプログラミングします。

７セグメントLEDの各セグメント（a～g）を文字のパターンに合わせて点灯すれば０～９の数字を表示することができます。
出力がHIGHで点灯、LOWで消灯と２つの値しかとりませんので、boolean（ブーリアン）というデータ型を使い、
各パターンを配列にa,b,c,d,e,f,g順に０から９と空白(space)のデータを格納します。

boolean Num_Array[11][7]={
{1.1.1.1.1.1.0},
{0,1,1,0,0,0,0},
{1,1,0,1,1,0,1},
{1,1,1,1,0,0,1},
{0,1,1,0,0,1,1},
{1,0,1,1,0,1,1},
{1,0,1,1,1,1,1},
{1,1,1,0,0,1,0},
{1,1,1,1,1,1,1},
{1,1,1,1,0,1,1}.
{0,0,0,0,0,0,0}
};

//0
//1
//2
//3
//4
//5
//6
//7
//8
//9
//space

数字(Number)に対応したセグメントを点灯させるには、a～gに接続されたpin2～8にデータを出力します。

void Num_Print(int Number){
　for(w=0;w<=6;w++){
　　digitalWrite(w+2,Num_Array[Number][w]);
　}
}

また、LEDを１桁ずつ点灯させるダイナミック点灯のためのデータを格納します。

boolean Led_Array[3][3]={
{1,0,0,},
{0,1,0}.
{0,0,1}
};

//LED1
//LED2
//LED3

void Led_Active(int Number){
　for(w=0;w<=2;w++){
　digitalWrite(w+11,Led_Array[Number][w])
　}
}

表示すべき数値をN[0],N[1],N[2]に入れておいて、loop()の中でLEDを順にLED1,LED2,LED3の順に早い間隔で点灯すれば
人間の目には、３桁の数字に見えます。(今回は、5msずつ各LEDを点灯させています)

void loop(){
　for(int i=0;i<=2;i++){
　Num_Print(N[i]))
　}
　Led_Active(i);
　delay(5);
}

温度センサーは、定番のLM35DZという測定範囲0℃～100℃、出力10mV/℃の半導体センサーを使いました。
10kΩのボリュームを調整してAREFに1.023Vを加えることにより、アナログ入力を1000mV=1000という値で読むことができます。
例えば、20℃の場合、LM35DZの出力は、200mVですから、analogReadで読むと200になります。
この値を10で割れば、温度の値20.0を得ます。ただ、今回は、200と表示して、２桁目に「．」を表示して、見かけ上20.0に見せています。

温度の測定は、１秒ごとに行います。普通はloop()の中に１秒ごとの測定をプログラムしますが、
今回は、Arduino(ATmega328P)の内部のTimer2を利用した割り込みを使いました。
１秒ごとに割り込みを発生させて、温度を測定し、数値をN[0]～N[2]にセットします。
10の位が０の場合は、空白にして、０消しを行います。

void Temp_mes(){
　Temp=analogRead(0);//A0の電圧を読む
　Num_set(Temp);
}

void Num_set(int X){
　N[0] = X / 100:
　if(N[0] == 0){
　　N[0] = 10;
　　}
　Nx=X % 100;
　N[1] = Nx / 10;
　N[2] = Nx % 10;
}

１秒ごとに割り込みを発生させるには、ここからMsTimer2.zipをダウンロードしてライブラリにMsTimer2を加えておき、
次のようなスケッチを書きます。

#include <MsTimer2.h>

void setup(){
　for(int i=2;i<=9;i++){
　pinMode(i,OUTPUT);
　}

　pinMode(11,OUTPUT);
　pinMode(12,OUTPUT);
　pinMode(13,OUTPUT);

　analogReference(EXTERNAL);

　MsTimer2 :: set(1000,Temp_mes);//割り込み間隔1000=1000ms,割り込みが発生したときに実行する関数
　MsTimer2 :: set(start); //割り込みスタート
}

なお、参考までに全体のスケッチはこちら（テキストファイル）