Arduino教程中级 项目十三 数字骰子
项目十三 数字骰子
本系列教程为DF创客社区版权所有，配套硬件套件：新版Arduino中级套件上一课：项目十二 遥控灯
小时候都玩过飞行棋吧，是不是特别喜欢掷骰子，然而我们今天就要通过Arduino来做个数字骰子,或者叫做电子骰子，随便怎么叫，就是这么个意思！
所需元件
l1×数字大按钮模块
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2016-1-27 17:07 上传
l1× LED模块
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l1× Shiftout模块
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硬件连接
把LED模块插到Shiftout模块上，插的时候注意引脚一一对应。LED模块中“D”所在排连接到Shiftout的绿色引脚上，“+”对应红色VCC，“-”对应黑色GND。Input相应接到UNO的数字口。数字大按钮模块接到数字口2。
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输入代码样例代码 13-1： //项目十三 – 数字骰子 int latchPin = 8;//数字口8连接到74HC595芯片的使能引脚int clockPin = 3;//数字口3连接到74HC595芯片的时钟引脚int dataPin = 9; //数字口9连接到74HC595芯片的数据引脚int buttonPin = 2; // 按钮连接到数字口2 //代表数字0~9byte Tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};int number;long randNumber;void setup() {pinMode(latchPin, OUTPUT);pinMode(dataPin, OUTPUT);pinMode(clockPin, OUTPUT);randomSeed(analogRead(0)); //设置一个随机数产生源模拟口0} void loop(){ randNumber = random(10); //产生0~9之间的随机数showNumber(randNumber); //显示该随机数 //一旦有按键按下，显示该数，并保持到松开为止 while(digitalRead(buttonPin) == HIGH){ delay(100); } } //该函数用于数码管显示void showNumber(intnumber){ digitalWrite(latchPin, LOW); shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST,Tab[number]); digitalWrite(latchPin, HIGH); delay(80);} 数码管会随机产生0~9之间的数，每次按下按钮都会是不同的数。
硬件分析Shiftout模块Shiftout模块就是一块74HC595芯片。如果要看懂代码，那就需要对74HC595芯片的工作原理有个简单认识。我们很快的看下这块芯片是如何工作的？74HC595实现了串行输入转并行输出的功能。先说下什么是串行与并行。下图可以简单看出串行与并行的区别。串行，是一个一个数往发，而并行是8位数一道往外发的。
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74HC595可以串行进来的数据，让它并行输出。这样的好处是，比如在我们要用到多个LED，而数字引脚又不够用的时候，用个74HC595，就可以同时控制多个LED了。
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那具体如何发数据，发什么数据？就是由data，latch，clock这三个量决定的。Arduino提供了一个shiftOut()函数，使74HC595使用起来非常简便。
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LED模块
LED模块其实就是8个LED，每一段都是一个独立的LED，一共是8段。一个74HC595芯片输出正好也是8位，所以可以用74HC595的输出正好可以控制一个LED模块。
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代码回顾
前面硬件介绍部分提到了74HC595的用法，起到的作用就是能够通过一个数据口并行输出8位,，不会让LED占用8个数字引脚，当然如果你想接8个数字口也是没有问题的，只是占用的引脚会多一点而已。也说到了三个比较关键的引脚latchPin，clockPin，dataPin。所以代码开始定义了这三个量，以及按钮。下面就来说下shiftOut()函数怎样用？ shiftOut函数格式：shiftOut(dataPin,clockPin,bitOrder,value) dataPin：输出每一位数据的引脚(int) clockPin：时钟引脚，当dataPin有值时此引脚电平变化(int) bitOrder：输出位的顺序，最高位优先(MSBFIRST)或最低位优先(LSBFIRST)value: 要移位输出的数据(byte) 注意：(1) dataPin和clockPin要setup()的pinMode()中，设置为OUTPUT。(2) shiftOut目前只能输出1个字节（8位），所以如果输出值大于255需要分两步。相关参考资料: http://wiki.dfrobot.com.cn/index.php/ShiftOut()http://arduino.cc/en/Reference/ShiftOuthttp://arduino.cc/en/Tutorial/ShiftOut 代码中，我们可以看出输出位的顺序是最高位优先的，Tab[number]就是输出的数据。shiftOut(dataPin,clockPin, MSBFIRST, Tab[number]); 那我们看下Tab[number]里面是些什么？byte Tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; 是不是看的一头雾水，什么又是c0，又是f9的，这都是些什么东西？我们只要说一个，之后的就全明白了。0xc0这些是16进制表达方式，我们日常生活接触比较多的是10进制，也就是0~9的表现形式。16进制是由0~9，A~F组成。0~9对应0~9；A~F对应10~15。 你可能说还是不太明白，没关系，打开电脑自带的计算器，设置成“程序员”模式。选择“十六进制”，输入“c0”，点击“二进制”。此时，“c0”就变为了“11000000”。
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你会说还是没和LED灯对上号啊？不要急，接着往下。
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看出点名堂了吗？细心的朋友应该可以看出，出来的8位数正好是和LED模块上的8个LED对应的。这里“0”为点亮，“1”为熄灭。这是由于这个是共阴数码管，低电平的时候才能被点亮。这里就多做说明。其他的数字应该也能按照相同的方法推算出来。 现在我们知道了0~9的数字是如何显示的，既然需要做数字骰子,还有一个重要的一步，如何随机产生0~9之间的数字呢？Arduino提供了个好用的函数random()。 random（max）random（）可生成随机数，生成[0，max-1]范围内的随机数。max是最大值。 random(10)；// 生成0~9之间的数 randomSeed()函数是用来设置随机种子的，我们这里就接到了模拟口0。randomSeed(analogRead(0));
趣味练习
LED模块还有其他的玩儿，比如可以结合我们前面的红外接收管，做个红外遥控数码管，在数码管上显示你在红外遥控器上按下的数字。没事儿玩儿猜数字游戏也不错啊~希望你的Arduino之旅不会因此而停止，用你的奇思妙想，玩出更多新颖有创意的作品。如果你愿意与我们分享的话，也可以直接登陆我们的论坛，让我们的社区论坛记录下你的点点滴滴！
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