作りながら学ぶArduino+=電子工作入門

　アマゾンで入手した4桁のQUAD ALPHANUMERICは、コントローラHT16K33を搭載しています。第4回では7セグメントLEDの表示ライブラリにVitconCommonを使いました。このライブラリを少し修正して0～9までの数字と、いくつかの文字を表示できるようにしました。

●接続

　製品の説明がないのではっきりわからないのですが、電源ピンが2本あります。片方はIC用、もう一つはLEDではないかと思われます。どちらも5Vへつなぎました。

●修正するライブラリのファイル

　ライブラリは、C:ドキュメント\Arduino\libraries\VitconCommonに入っています。修正するのは、VitconHT16K33.hとVitconHT16K33.cppです。7セグメントLEDではエレメントが七つ＋ドットなので1バイトで指定ができました。この製品は14＋ドット構成なので、2バイトのデータが必要です。そのためWireライブラリで2回に分けてデータを転送します。

修正したVitconHT16K33.h

　add部分が追加した関数です。

/*
    VitconHT16K33.h
    FND제어용 HT16K33 드라이버 모듈
    2017-12-05 jjh
*/
#ifndef _VITCONHT16K33_H_
#define _VITCONHT16K33_H_

#include <Arduino.h>

namespace vitcon
{
    const int DIGITS = 4;
    class HT16K33
    {
        public:
            HT16K33();
            HT16K33(uint8_t addr);
            void Init();
            void SetBrightness(uint8_t val);
 
            void Number(uint16_t value);
            void Number(uint8_t index, uint8_t value);
            void NumberQ(uint8_t index, uint16_t value); //add
            void Dot(uint8_t index);
            void Minus(uint8_t index);
            void Byte(uint8_t index, uint8_t value);
            void Clear();
            void Clear(uint8_t index);
            void Send();
            void SendQ(); //add
 
        private:
            void SendByte(uint8_t data);
            void SendBytes(uint8_t* data, uint16_t length);
 
            void SendQ(uint16_t* data, uint16_t length); //add
 
//            uint8_t mDigits[DIGITS];
            uint16_t mDigits[DIGITS];
            int mAddress;
     };
}

#endif

　VitconHT16K33.cppの変更部分

　エレメントの指定を16ビットで行います。もとの8ビットのデータはコメントアウトし、0～9といくつかの文字、ドット、マイナス、ブランクを作成しました。アルファベットのすべての文字があるわけではありません。

　各ビットとエレメントの対応です。

/*
static const uint8_t FND_DIGITS[10]
    = { 0b00111111, 0b00000110, 0b01011011, 0b01001111, 0b01100110,
        0b01101101, 0b01111101, 0b00000111, 0b01111111, 0b01101111
      }; // from 0 to 9

static const uint8_t FND_DIGIT = 0b01111111;
static const uint8_t FND_DOT = 0b10000000;
static const uint8_t FND_MINUS = 0b01000000;
static const uint8_t FND_CLEAR = 0b00000000;
*/
  
static const uint16_t FND_DIGITS[]
     = { 
     0b0011111100000000, //0
     0b0000000000010010, 
     0b1101101100000000,
     0b1100111110000000, //3
     0b1110000000010010,
     0b1110110100000000, //5
     0b1111110100000000,
     0b0000011100000000,
     0b1111111100000000,
     0b1110011100000000, //9
     0b1111001100100000, //10 R
     0b1111011000000000, //11 H
     0b0000000100010010, //12 T
     0b0111100100000000, //13 E
     0b1110010000101101, //14 %

}; // from 0 to 9
 
//static const uint16_t FND_DIGIT = 0b0111111111111111;
static const uint16_t FND_DIGIT  = 0b1111111111111111;
static const uint16_t FND_DOT    = 0b0000000001000000;
static const uint16_t FND_MINUS  = 0b1100000000000000;
static const uint16_t FND_CLEAR  = 0b0000000000000000;

VitconHT16K33.cppの追加関数

　2バイトを送る関数を追加しました。

void HT16K33::SendQ()
{
    Wire.beginTransmission(mAddress);
    Wire.write(0x00);
    for(int i=0;i<DIGITS;i++)
    { 
        Wire.write(mDigits[i] >> 8);
        Wire.write(mDigits[i] & 0xff); 
    } 
 
    Wire.endTransmission();
 
}

 　数値（今回はいくつかの文字）の指定を2バイトに拡張しました。FND_DIGITのマスクは意味がありません。

void HT16K33::NumberQ(uint8_t index, uint16_t value)
{
 mDigits[index] = (FND_DIGITS[value] & FND_DIGIT) | (mDigits[index] & ~FND_DIGIT) ; 
}

　テスト・スケッチです。

#include <VitconHT16K33.h>
using namespace vitcon;
HT16K33 fnd;

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    fnd.Init();
}

void loop(){
    fnd.NumberQ(0,6);
    fnd.NumberQ(1,3);
    fnd.NumberQ(2,7);
    fnd.NumberQ(3,14);
    fnd.Dot(1) ;
    fnd.SendQ();
   delay(1000);
}

　実行したようすです。

●数値23.5を表示

#include <VitconHT16K33.h>
using namespace vitcon;
HT16K33 fnd;

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    fnd.Init();
}

void loop(){
    float Temp = 23.5;
    if ( Temp<0 ) {
        fnd.Minus(0); Temp= -1*Temp;
    } else {
        fnd.NumberQ(0,12); //T
    }

    if ( (String(Temp).length()) == 5) {
        fnd.NumberQ(1, String(String(Temp).charAt(0)).toInt() );
        fnd.NumberQ(2, String(String(Temp).charAt(1)).toInt() );
        fnd.NumberQ(3, String(String(Temp).charAt(3)).toInt() );
    } else if ( (String(Temp).length() ) == 4) {
        fnd.NumberQ(2, String(String(Temp).charAt(0)).toInt() );
        fnd.NumberQ(3, String(String(Temp).charAt(2)).toInt() );
    }
    fnd.Dot(2) ;
    fnd.SendQ(); 
    delay(1000);
}

●温湿度の表示

　温湿度センサSHT31をつなぎました。温度と湿度を交互に表示します。

#include <VitconHT16K33.h>
#include <Wire.h>
#include "SHT31.h"
using namespace vitcon;
HT16K33 fnd;
SHT31 sht31 = SHT31();

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    sht31.begin();
    fnd.Init();
}

void loop(){
    float temp = sht31.getTemperature();
    float hum = sht31.getHumidity();
    Serial.print("Temp = "); Serial.println(temp);
    Serial.print("Hum = "); Serial.println(hum);
 
    if ( temp<0 ) {
        fnd.Minus(0); temp= -1*temp;
    } else {
        fnd.NumberQ(0,12); //T
    }

    if ( (String(temp).length()) == 5) {
        fnd.NumberQ(1, String(String(temp).charAt(0)).toInt() );
        fnd.NumberQ(2, String(String(temp).charAt(1)).toInt() );
        fnd.NumberQ(3, String(String(temp).charAt(3)).toInt() );
    } else if ( (String(temp).length() ) == 4) {
        fnd.NumberQ(2, String(String(temp).charAt(0)).toInt() );
        fnd.NumberQ(3, String(String(temp).charAt(2)).toInt() );
    }
    fnd.Dot(2) ;
    fnd.SendQ(); 
    delay(1000);

    fnd.Clear();
    fnd.NumberQ(1, String(String(hum).charAt(0)).toInt() );
    fnd.NumberQ(2, String(String(hum).charAt(1)).toInt() );
    fnd.Dot(2) ;
    fnd.NumberQ(3,14);
    fnd.SendQ(); 
    delay(1000);
    fnd.Clear();
}

　温度を表示しているところです。

　湿度を表示しているところです。