MicroPython-On-ESP使用8266-数字管，四位数字管和动态扫描显示
1. 介绍四位数码管
上一节介绍了数字管的分类，初步学习了一个数字管的驱动模式。一个8段数字管需要8个IO接口驱动每个段位的接口led灯，这次我们升级到4位8段数字管学习，需要4吗？*8=32个IO口头驱动呢？
显然，这样做太愚蠢了。从上图可以看出，这个HS420361K-32数码管只引出12个引脚，上下各6个。这个数码管是共阴型的，后面的学习都是按照共阴模式(公共端接地)进行的。如果是共阳型，只需要反过来控制，要好好学习原理图和驱动逻辑。
2. 四位数字管原理及驱动模式
2.1. 电路原理图
我没有找到制造商和官方电路原理图。我只能在淘宝上查看这个模型，然后看看商品宣传中是否有信息，只找到其他类似模型的原理图，但实际结构是一致的。 老规矩，我们来分析一下这个原理图: 1） 和同一个数码管一样，不管规格大小，只看右边三个。右上角是单位数码管各段的名称，与上节课一致； 2 ）右中间是引脚图，也是正面俯视，逆时针从左下角依次为1~12号引脚； 3 ）底部的布线图更重要，依次排列32个led二极管和对接线。这个要仔细看:
3-1)只看最左边的8个二极管，对应的是四位数码管的第一位。如果只看这个，和上节那个单位的数码管一样，但不同的是这里标有12个引脚的地方都收到了。led二极管负极，正极按A~DP在这八段中，依次接到了11/7/4/2/1/10/5/3的引脚。在最后一篇文章的最后一个实验部分，我连接了这些地方来显示效果，也就是说，当共阳和共极处理时，16进制的编码部分应该被逆转。 3-2)向右延伸，后三组8个led二极管，同名段并联，接到同一个引脚。每个数字管只是一个共阴的公共端，对应一个引脚。这样下来8段对应8个引脚，4个引脚4个，所以从外观上看，4个数字管下有12只脚。
2.2. 驱动原理分析
如果电路结构已经清晰，则取决于驱动四位数字管显示，因为每个相同名称段led并联，也就是说，如果按照上节课学到的16进制方法来控制段位引脚的高低电平，这四个显示的值是一样的(前提是这四个公共端都是接地的)
然后解决两个问题:1。如何控制每个人是否打开(公共端和公共端)esp在8266之间增加一个可控开关)；2是如何让这四个人同时显示不同的值，毕竟，如果它们都显示相同，就会失去多个人的意义。
2.2.1. 每个独立开关的方式
在电路原理图中，数字管的12/9/8/6引脚是每个管道位置的公共端，接收单片机负极，然后在段位引脚上给出高电平led段。四个公共端连接负极，四个管位显示相同的内部，哪个不连接负极，哪个不显示。
是否需要一个开关意味着，它需要使用三极管来实现，这里只粘贴三极管使用的接线原理，具体为什么可以使用三极管控制，三极管通过什么原理来控制，这足以显示一个主题来写。我不精通数字模型电，所以我不会出丑。
采用S9013三极管用作开关io口控三极管的基极，io口输出高电时，右侧垂直线路通过，相应led也可以点亮。 ESP8266的IO口的输出电压为3.3V，因此，我们在测试时不必考虑增加电阻。简化可以更好地理解原理。
2.2.2. 各位数码管显示不同数值的方式（动态扫描）
因为数码管的同名段位led并联并联的，所以在你身上显示的值是一样的，如果你想要不同，实际上使用的是人类的视觉暂留机制。 例如，我只是想显示0361，实际做法是做一个死循环，然后控制段显示第一个数字0只打开第一个三极管，一段时间后关闭；然后控制段显示第二个数字3只打开第二个三极管，然后关闭三极管；然后显示6，打开第三个三极管，显示1和第四个三极管。 这样，经过一轮显示，然后从头开始连续循环。就像电影一样，不同的数字不断地在不同的位置上来回显示，并以更高的频率不断刷新，让人们认为这四个数字管将显示四个不同的值。 人眼视觉暂留频率为24帧，每帧超过40毫秒。我们有4个数字管，每个都要考虑，所以每个刷新速度应该在10毫秒以下，具体的速度可以稍后测量。
3. 实验：四位数字管显示不断增长的数字
3.1. 接线图
根据前面的原理和驱动分析，我们可以跟踪数字管ESP8266开发板连接起来了，需要用到12个GPIO口头控制8段 需要4个管道位置的帮助NPN用小三极管做大家的开关。
傻了，事情发生了。 这时候用ampy任何指令都被卡住了
我按照图GPIO接线的顺序有几个意思~
重要烧录固件包，还好esptool工具也可以正常工作，过程不表。顺便说一句，刷了最新的esp8266-20210902-v1.17.bin固件。
回到micropython官网查，汗~ 只有9个IO我们还期待着用12个嘴来动态扫描。
既然只有9个GPIO如果可以用，那就凑合着用7个段(不显示小数点)。 控制管位用2个。也就是实际效果只能点亮两位数码管，显示不带小数点的数字。最终接线如下：
3.2. 测试代码
这个测试代码是阉割版，只能驱动两位数码管。
from machine import Pin import utime leds = [] # 需要根据实际接线，依次放入A/B/C/D/E/F/G/DP这8个段位led灯对应到esp8266的GPIO引脚
for p in [4,0,12,14,2,5,16,13]:
_pin = Pin(p, Pin.OUT)
leds.append(_pin)
digs = []
# 根据实际接线，依次控制1~4四个位置的数码管
for p in [13,15]: # 实际目前只控制两位，还借用了原DP引脚的接线
_pin = Pin(p, Pin.OUT)
digs.append(_pin)
mapper = {
'0': 0xC0, '1': 0xF9, '2': 0xA4, '3': 0xB0,
'4': 0x99, '5': 0x92, '6': 0x82, '7': 0xF8,
'8': 0x80, '9': 0x90, 'A': 0x88, 'B': 0x83,
'C': 0xA7, 'D': 0xA1, 'E': 0x86, 'F': 0x8E,
}
def show_num(num, has_point=False):
'写入显示字符，转换为十六进制数值并按位点亮'
value = mapper.get(num, 0)
if not value: return
# value = value & 0x7F if has_point else value # 共阳方式
value = (~value | 0x80) if has_point else ~value # 共阴方式
for i,led in enumerate(leds):
if i==7: continue # !!!临时屏蔽最高位（转为控制管位开关）
led.value((value >> i) & 0x01)
num = 0
while True:
if num>99: num=0
for i in range(50):
# 显示十位
show_num(str(int(num/10)))
digs[0].on()
utime.sleep_ms(5)
digs[0].off()
utime.sleep_ms(5)
# 显示个位
show_num(str(num%10))
digs[1].on()
utime.sleep_ms(5)
digs[1].off()
utime.sleep_ms(5)
num += 1
3.2.1. 消抖与消影
show_num(str(num%10))
digs[1].on()
utime.sleep_ms(5)
digs[1].off()
utime.sleep_ms(5)
最后面的while循环里面，用法比较怪异，看上面的片段： 1）先是按待显示数字驱动段位led二极管 2）然后把要将数字显示到的管位三极管打开，这样数字就会显示出来了，且只在指定的一个管位上显示 3）保持一段时间（这里用了5毫秒） 4）然后关闭刚才的管位，并且再保持一段时间（又是用了5毫秒）
其实这里这样写，是使用到了消抖和消影的手法，先保持一段时间是为了让人产生视觉暂留，但时间又不能长，我原来写的10毫秒，都会有抖动的现象。后面关闭管位后，又保持了一段时间，其实这也是利用了视觉暂留，不加这一段时间而直接显示下一轮数字时，后面出现的数字还有叠加上一轮数字的轮廓，看起来像是上一轮数字有影子一样的。
大家拿到代码，把sleep_ms里面的参数调一调，自己体会一下。调得不好，要不就是数字在抖动，要不就是有重影。
3.3. 实验效果
唉，这效果只能看到两位管，太打击人了，不过正好，也为咱们下一节学习由两片595位移寄存器驱动的数码管打下基础，到时候就不用为IO口不够用发愁了。