Arduino Uno: Герметичный датчик температуры DS18B20 — Часть 2: Выводим информацию на LED-дисплей

#include <OneWire.h> // Библиотека протокола 1-Wire #include <DallasTemperature.h> // Библиотека для работы с датчиками DS* OneWire oneWire(A0); // Создаем экземпляр объекта протокола 1-WIRE - OneWire DallasTemperature sensors(&oneWire); // На базе ссылки OneWire создаем экземпляр объекта, работающего с датчиками DS* //================================================================================================ // Инициализация переменных //================================================================================================ int anodPins[] = {A1, A2, A3, A4}; // Задаем пины для кажого разряда int segmentsPins[] = {5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12}; // Задаем пины для каждого сегмента (из 7 + 1(точка)) int pinIn = A0; //{A, B, C, D, E, F, G,DP} int seg[12][8] = { {1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0}, // Цифра 0 {0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0}, // Цифра 1 {1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0}, // Цифра 2 {1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0}, // Цифра 3 {0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0}, // Цифра 4 {1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0}, // Цифра 5 {1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0}, // Цифра 6 {1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0}, // Цифра 7 {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0}, // Цифра 8 {1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0}, // Цифра {0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, // Знак - {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0} // Пустой разряд }; int err[4][8] = { // Набор для отображения ошибки Err {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, // Пусто {1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0}, // E {0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0}, // r {0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0} // r }; float value = 0.0; int counter = 0; int arr[4][8]; // Переменная-массив для хранения данных для отображения, которые не нужно каждый раз пересчитывать DeviceAddress deviceAddress; // Объект для хранения адреса датчика void setup() { Serial.begin(9600); for (int i = 0; i < 4; i++) pinMode(anodPins[i], OUTPUT); for (int i = 0; i < 8; i++) pinMode(segmentsPins[i], OUTPUT); pinMode(pinIn, INPUT); getDigits(-10000); // Здесь заполняется переменная-массив с данными arr[4][8] // Пока температура не измерена выдаем ошибку Err (-10000 вне диапазона) sensors.begin(); // Запускаем поиск всех датчиков на шине sensors.begin(); // Запускаем поиск всех датчиков на шине if (sensors.getAddress(deviceAddress, 0)) { sensors.setResolution(deviceAddress, 9); // Устанавливаем минимальную точность } } unsigned long timeFromLastTemp = 0; // Время прошедшее с последнего измерения температуры unsigned long timeFromLastMeasure = 0; // Время прошедшее с команды наала измерения температуры int measurePeriod = 3000; // Пероид измерения в мс, 5000 - раз в пять секунд bool hasTemp=false; // Флаг первого измерения Не было ни одного измерения - выводим Err void loop() { // Если не было ни одного измерения, либо с момента последнего измерения прошло времени // больше чем установлено - инициируем новое измерение. if (!hasTemp && (millis()-timeFromLastTemp>measurePeriod)) { // Здесь не можем использовать DallasTemperature.h, так как запрос температуры остановит исполнение программы // на время ожидания измерения - на это время дисплей погаснет, а это недопустимо. // Поэтому отправим команду на инициацию измерений, и отпустим процесс - // вернемся к нему, через время достаточное для измерения - для перестраховки это будет 1000 мс. // Зная настроенную точность измерений это время можно уменьшить oneWire.reset(); // Отправляем импульс сброса и ждем подтвержение присутствия oneWire.skip(); // Знаем, что устройство на шине одно, пропускаем авторизацию oneWire.write(0x44); // Convert T - Отправляем команду запуска измерений в режиме внешнего питания timeFromLastMeasure=millis(); // Фиксируем время отправки начала измерений hasTemp=true; // Снимаем флаг } if (hasTemp && (millis()-timeFromLastMeasure>1000)) { // Измерение завершено, можно считывать и отображать // Здесь уже можно пользоваться DallasTemperature.h float tempC = sensors.getTempCByIndex(0); // Получаем данные по индексу 0 Serial.println(tempC); getDigits(tempC); // Заполняем массив для отображения актуальными данными timeFromLastTemp=millis(); hasTemp=false; } displayMessage(arr); } // =========================================================================================================== // Вспомогательные функции // =========================================================================================================== void getDigits (float value) { // Выдаем ошибку на те значения, которые не можем показать if ((value >= 10000) || (value <= -1000) || (value > -0.01 && value < 0.001 && value!=0)) { for (int i = 0; i < 4; i++) { // Каждый разряд по очереди for (int k = 0; k < 8; k++) {// Каждый сегмент по очереди - исходя из заданной карты arr[i][k] = err[i][k]; } } return; // Выходим } int digits = 4; // У нас 4 разряда if (value < 0) digits = 3; // Из-за минуса один символ убирается*/ // Делим число на 2 группы - отдельно целую часть и дробную. int intPart = (int)abs(value); int intLength = ((String)intPart).length(); // Смотрим, сколько разрядов занимает целая часть // На дробную часть у нас остается разрядов: digits-intLength int fracPart = (int)((abs(value) - abs(intPart)) * 1000); // Мы можем показать максимум 3 знака после запятой - 0,000 int fracDigits = digits - intLength; fracPart = (((String)fracPart).substring(0, fracDigits)).toInt(); while (fracDigits>0) { // Убираем лишние нули у дробной части if (((int)(fracPart/10.0))*10==(int)fracPart) { fracPart=(int)(fracPart/10.0); fracDigits-=1; } else break; } // Собираем строку для отображения String output = (value < 0) ? "-" : ""; output += (String)intPart; String outputFrac = ((digits - intLength <= 0) || (fracPart == 0)) ? "" : ((String)"." + ((String)fracPart).substring(0, digits - intLength)); output += (String)outputFrac; // Дополняем символы спереди, если цифр слишком мало, например для "-1" делаем " -1" String spaces = " "; digits = 4; if (~output.indexOf(".")) digits += 1; if (output.length() < digits) output = spaces.substring(0, digits - output.length()) + output; // Формирум данные для показа: int dig = -1; for (int i = 0; i < output.length(); i++) { String _char = output.substring(i, i + 1); if (_char != ".") dig += 1; // Точка не занимает сегмент - увеличиваем на 1 int actualdigit = 11; // По умолчанию пустой символ if ((_char == "-")) { actualdigit = 10; } else if (_char == " " || _char == ".") { } else { actualdigit = _char.toInt(); } if (_char == ".") { arr[dig][7] = 1; // Если нужно - ставим точку } else { for (int n = 0; n <= 7; n++) { arr[dig][n] = seg[actualdigit][n]; } } } } void displayMessage(int dig[4][8]) { for (int i = 0; i < 4; i++) { // Каждый разряд по очереди for (int k = 0; k < 8; k++) {// Каждый сегмент по очереди - исходя из заданной карты digitalWrite(segmentsPins[k], ((dig[i][k] == 1) ? LOW : HIGH)); } digitalWrite(anodPins[i], HIGH); delay(1); digitalWrite(anodPins[i], LOW); } }