使用底漆在系统七段LED上显示结果

在一些嵌入式系统开发中，常常需要在七段LED上显示程序结果。为了让结果更加清晰明了，我们可以使用底漆技术。

什么是底漆技术？

底漆技术是一种在数字管上显示数字的技术，通过给数字添加底色，使数字更加醒目。

底漆技术可以分为两种，一种是直接在数字管上添加底漆，另一种是通过控制RGB三个颜色的亮度，来显示出相应的底色。

底漆技术实现原理

直接添加底漆

直接添加底漆的实现原理是，在数字管上添加一个不透明的底漆层，将底漆层的数字位置切除，就可以在数字管上显示相应的底漆。

控制RGB三个颜色的亮度

控制RGB三个颜色的亮度的实现原理是，通过控制红、绿、蓝三个颜色亮灭的时间比例，来生成所需的底漆颜色。

代码实现

下面给出一个使用STM32开发板，在七段LED上实现底漆技术的代码示例，主要是通过控制RGB三个颜色的亮灭时间比例来实现底漆效果。

#include "stm32f10x.h"

#define SEG1  GPIO_Pin_0
#define SEG2  GPIO_Pin_1
#define SEG3  GPIO_Pin_2
#define SEG4  GPIO_Pin_3
#define SEG5  GPIO_Pin_4
#define SEG6  GPIO_Pin_5
#define SEG7  GPIO_Pin_6
#define SEG8  GPIO_Pin_7

#define RED   TIM_OCMode_PWM2
#define GREEN TIM_OCMode_PWM1
#define BLUE  TIM_OCMode_PWM1

#define MAX 9

int digit[MAX][8]={
        {1,1,1,1,1,1,0,0},
        {0,1,1,0,0,0,0,0},
        {1,1,0,1,1,0,1,0},
        {1,1,1,1,0,0,1,0},
        {0,1,1,0,0,1,1,0},
        {1,0,1,1,0,1,1,0},
        {1,0,1,1,1,1,1,0},
        {1,1,1,0,0,0,0,0},
        {1,1,1,1,1,1,1,0}
};

void GPIO_Configuration(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SEG1 | SEG2 | SEG3 | SEG4 | SEG5 | SEG6 | SEG7 | SEG8;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

void TIM3_Configuration(void)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 999;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = RED;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;
    TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
    TIM_OC3PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);

    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = GREEN;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;
    TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
    TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);

    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = BLUE;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;
    TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
    TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);

    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

void Display(int num)
{
    int i;

    for(i=0; i<8; i++)
    {
        if(digit[num][i]==1)
        {
            GPIO_SetBits(GPIOA, SEG1<<i);

            TIM_SetCompare3(TIM3, 2500); //设置红色占空比为25%
            TIM_SetCompare2(TIM3, 1500); //设置绿色占空比为15%
            TIM_SetCompare1(TIM3, 500);  //设置蓝色占空比为5%
        }
        else
        {
            GPIO_ResetBits(GPIOA, SEG1<<i);

            TIM_SetCompare3(TIM3, 0); //关闭红色
            TIM_SetCompare2(TIM3, 0); //关闭绿色
            TIM_SetCompare1(TIM3, 0); //关闭蓝色
        }

        delay(5); //延时5ms，使数字更清晰明了
    }
}

int main(void)
{
    SystemInit();
    GPIO_Configuration();
    TIM3_Configuration();

    int i;

    while(1)
    {
        for(i=0; i<MAX; i++)
        {
            Display(i);
        }
    }
}

总结

底漆技术的优点是使得数字更加清晰明了，缺点是需要多个颜色的控制，增加了系统复杂度。在实际开发中，需要根据具体的场景和需求来选择是否使用底漆技术。