Raspberry Pi Picoで4桁7セグLEDをダイナミック表示

Raspberry Pi PicoでのC++/C言語プログラミングの練習の継続..
タイマー割り込みの練習として、4桁7セグLEDの表示をやってみました。



動いている様子

以前、bluePill（Arduino環境）でやったプログラムを流用してやってみたのですが、意外とハマってしましました。

回路図



GP2～GP13ピンを使って、表示を行っています。
GP6～GP13は7セグLEDの点灯制御用で、１つのLEDあたり、4mAを流すようにR1～R8の抵抗を330Ωにしています。
GP2～GP5は表示する桁の表示制御用です。LED8個用の電流32mAを流すため、スイッチイング用にトランジスタを使っています。

この回路は、あまり良くないです。
GPIOピンをシンク（吸い込み）で駆動させるつもりでしたが、
後から、Raspberry Pi PicoではGPIOにオープンドレイン出力（オープンコレクタ）の指定で出来ないことが分かり、
変更も面倒なので、無理やり使っています。
とりあえず、タイマー割り込みの練習が目的のため、良しとします。

流用元のBlullPillでは出力ピンをシンク（吸い込み、オープンドレイン出力指定）にして、LEDの駆動電圧の変更（5V、3.3V）に
対応出来るようにしていたのですが（２年前はそのようにやっていたらしい）、
今回、安直に出力ピンの動作を 0V or ハイインピーダンス ⇒ 0V or 3.3V に置き換えたところ、
LEDの駆動電圧をHighと異なる電圧にするとまともに動きません。最初、5Vをかかていたため動かなくてハマりました。

GP6～GP13の出力をLow(0V)にした場合にLEDが点灯、High(3.3V)にした場合（本当はハイインピーダンスにしたかった）、
トランジスタのエミッタの電圧が3.3Vの場合と同じになって電位差無しでLEDが消灯します。
トランジスタのエミッタの電圧が5Vの場合は、3.3Vと5Vで電位差が生じてしまい、不可解な挙動になりました。
ハイインピーダンスに出来れば、3.3Vでも5Vでも電流が流れないです。

Arduinoのプログラムの移植自体は意外と楽ちんでした。

プログラムソース

タイマー割り込みを行うAPIは、高レベルAPIのpico_timeとhardware_timerの２種類が用意されているようですが、
今回はpico_timeを使っています。
Arduinoのような感じで、抽象化されていて簡単に使うことが出来ました。
ハードウェア的にはタイマーは１つしかないようですが、多重のタイマー割り込みについても、いずれ検証してみます。