初学者制作，把自己的制作过程记录下来与大家分享。用了一个树莓派的扩展版只是方便一些，没有扩展版的直接把线接到树莓派上就好了。

八段数码管的原理和接线

这里就不赘述了，可以参考这篇文章：https://www.h5jun.com/post/pi-num8.html

我们来着重说一下电子时钟的代码和原理。

电子时钟的原理

八段数码管其实我们只能让这四个数字同时显示一样的数字，那怎么才能实现显示不同的数字呢？

答：每次只显示一个数字，让他们轮番显示，当达到一定的速度的时候，肉眼是看不出来的。

为了方便大家理解，下面的三个视频分别是，1000毫秒，100毫秒，1毫秒的效果：

可以看到，当扫描速度到1毫秒的时候，肉眼已经识别不出来了。

电子时钟的代码

我们接好线以后，就可以定义各个引脚对应的Gpio的值：

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const digitGroup = [29, 31, 33, 35, 37, 36, 38, 40];  //数码管输出端口
const portGroup = [15, 16, 18, 32];  //数码管选择端口，注意这里的顺序要对应从左到右的显示

然后需要自己测试一下8个输出引脚所对应的值，我自己对应的值如下：

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	5
 |------------|
6|	 	 |7
 |	 4	 |
 |------------|
0|		 |3
 |		 |
 |------------|        . 2
	1

通过得出对应的值，我们来设置1-9数字应该显示的值：

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const NUMS = [
	[0,1,3,5,6,7],  //0
	[3,7],  //1
	[0,1,4,5,7],  //2
	[1,3,4,5,7],  //3
	[3,4,6,7],  //4
	[1,3,4,5,6], //5
	[0,1,3,4,5,6], //6
	[3,5,7], //7
	[0,1,3,4,5,6,7], //8
	[1,3,4,5,6,7]  //9
];
const DP = [2]; //.

好了，我们现在有了对应的值，怎么才能让他显示呢。。

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digitGroup.concat(portGroup).forEach(n => {
	rpio.open(n, rpio.OUTPUT, 1);
});

遍历他们所有的GPIO，把他们设置为OUTPUT并设置高电平1.

这样他们就全都亮了 ====> 8.8.8.8.

接下来，来设置一下让他们显示某个数字：

我想，如果我直接执行 setNum(3) 然后就屏幕就显示3，这样就方便多了。 那么我们需要一个setNum的函数。

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function setNum(num, dp) {   //(num:number, dp:boole) : string
	digitGroup.forEach((n, i)=> {
		rpio.write(n, NUMS[num].indexOf(i) > -1 ? rpio.LOW : rpio.HIGH);  //判断当前的灯是否要显示	
	});
}

我们来执行 setNum(3)，全部显示3了。看起来不错，但是有个问题，我要一起显示小数点怎么办呢？

答：用当前的num和小数点合并一下就好了。代码如下：

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function setNum(num, dp) {   //(num:number, dp:boole) : string
	const rule = dp ? NUMS[num].concat(DP) : NUMS[num];  //判断dp和DP数组合并
	digitGroup.forEach((n, i)=> {
		rpio.write(n, rule.indexOf(i) > -1 ? rpio.LOW : rpio.HIGH);			
	});
}

setNum(3, true); //显示 3. ok，成功了

到现在为止，我们已经基本上成功一大半了！

接下来，我们根据上面的视频，让他们每隔1毫秒就轮流亮一次，然后切换不同的值。

例如，获取当前的时间为22:10，这样为们就可以把他们合并放到数组里面[2,2,1,0];

然后对应上面的数码管选择端口portGroup，这样就知道每个port对应的数值了。

这样看起来不错，其实还有一个问题，如果是凌晨02:03呢？用js的new Date().getHours()获取的是 2.这样的话就对应不上去了。

看来还需要一个辅助函数，来补全不足十位的数字 

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function fillNum(num, length = 2){  //默认补全2位，为了以后扩展用
	return num < Math.pow(10, length-1) ? Array(length-1).fill(0).join("") + num : num.toString();
}

来执行一下函数：fillNum(0); // “00”.

现在没问题了，我们来写一个无限循环：

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while(1) {
	portGroup.forEach((port, i)=>{ 
		let showHours = (fillNum(new Date().getHours()) + fillNum(new Date().getMinutes())).split(""); 
      
		rpio.write(port, 1);  //点亮
		setNum(showHours[i]);
		rpio.msleep(1);  //暂停1毫秒
		rpio.write(port, 0);  //熄灭
	});
}

现在可以显示小时和分钟数了，但是有种怪怪的感觉，为什么感觉不到它在走动。。

让我们在中间加一个小数点。来表示它确实是时间。

把上面的setNum(showHours[i]);改造一下

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setNum(date[i], i === 1 && new Date().getSeconds()%2);

判断在第二个数字后面并且秒数是双数的时候显示小数点。

ok， 现在没什么问题了。只不过我还想优化一下，我按一下按钮的话，可以显示分钟和秒数。

来让我们加一个四脚按钮，接两条线一个接到GPIO口，一个接到5V：

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const buttonPin = 12;  //按钮的接口
rpio.open(buttonPin, rpio.INPUT); //设置为输入模式

然后再在循环里加点料：

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while(1) {
	portGroup.forEach((port, i)=>{
		let showHours = (fillNum(new Date().getHours()) + fillNum(new Date().getMinutes())).split("");
		let showMinutes = (fillNum(new Date().getMinutes()) + fillNum(new Date().getSeconds())).split("");  //添加显示分钟和秒数
		date = rpio.read(buttonPin) ? showMinutes : showHours;   //通过读取button的状态来显示不同的形式
		rpio.write(port, 1);
		setNum(date[i], i === 1 && new Date().getSeconds()%2);
		rpio.msleep(1);
		rpio.write(port, 0);
	});
}

大功告成，来看一下完整的视频：

完整代码

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const rpio = require("rpio");
const NUMS = [
	[0,1,3,5,6,7],  //0
	[3,7],  //1
	[0,1,4,5,7],  //2
	[1,3,4,5,7],  //3
	[3,4,6,7],  //4
	[1,3,4,5,6], //5
	[0,1,3,4,5,6], //6
	[3,5,7], //7
	[0,1,3,4,5,6,7], //8
	[1,3,4,5,6,7]  //9
];
const DP = [2]; //.
const digitGroup = [29, 31, 33, 35, 37, 36, 38, 40];  //数码管输出端口
const portGroup = [15, 16, 18, 32];  //数码管选择端口，注意这里的顺序要对应从左到右的显示
const buttonPin = 12;  //按钮的接口
function setNum(num, dp) {
	const rule = dp ? NUMS[num].concat(DP) : NUMS[num];
	digitGroup.forEach((n, i)=> {
		rpio.write(n, rule.indexOf(i) > -1 ? rpio.LOW : rpio.HIGH);			
	});
}
function fillNum(num, length = 2){
	return num < Math.pow(10, length-1) ? Array(length-1).fill(0).join("") + num : num.toString();
}
digitGroup.concat(portGroup).forEach(n => {
	rpio.open(n, rpio.OUTPUT);
});
rpio.open(buttonPin, rpio.INPUT);
while(1) {
	portGroup.forEach((port, i)=>{
		let showHours = (fillNum(new Date().getHours()) + fillNum(new Date().getMinutes())).split("");
		let showMinutes = (fillNum(new Date().getMinutes()) + fillNum(new Date().getSeconds())).split("");
		date = rpio.read(buttonPin) ? showMinutes : showHours;
		rpio.write(port, 1);
		setNum(date[i], i === 1 && new Date().getSeconds()%2);
		rpio.msleep(1);
		rpio.write(port, 0);
	});
}