4位數(shù)碼管顯示模塊驅(qū)動(dòng)

TM1637四位數(shù)碼管模塊是一個(gè)帶時(shí)鐘點(diǎn)的4位共陽(yáng)數(shù)碼管（0.36英寸）的顯示模塊，驅(qū)動(dòng)芯片為TM1637，驅(qū)動(dòng)方式為IIC，因此只需2根信號(hào)線即可使單片機(jī)控制4位8段數(shù)碼管（數(shù)碼管8級(jí)亮度可調(diào)）。

模塊特點(diǎn)如下：

• 顯示器件為4位共陽(yáng)數(shù)碼管

• 數(shù)碼管8級(jí)亮度可調(diào)

• 控制接口電平可為5V或3.3V

• IIC驅(qū)動(dòng)，只需要占用兩個(gè)IO引腳即可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)顯示功能

• 帶有時(shí)鐘點(diǎn)，應(yīng)用于電子鐘顯示很方便

TM1637管腳定義

硬件連接

模塊共4個(gè)引腳（GND、VCC、DIO、CLK），GND為地，VCC為供電電源，DIO為數(shù)據(jù)輸入輸出腳，CLK為時(shí)鐘信號(hào)腳。

用4根母對(duì)母杜邦線將4位數(shù)碼管顯示模塊和STM32核心板連接起來(lái)，如下圖、下表所示：

IIC總線時(shí)序分析

因?yàn)門M1637是IIC總線驅(qū)動(dòng)，所以驅(qū)動(dòng)TM1637的總線時(shí)序需滿足IIC總線的規(guī)定。

下圖是指令數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程（讀按鍵數(shù)據(jù)時(shí)序）：

上面時(shí)序圖需要注意以下幾點(diǎn)：

1. IIC總線對(duì)數(shù)據(jù)的有效性要求：在輸入數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)CLK是高電平時(shí)，DIO上的信號(hào)必須保持不變；只有CLK上的時(shí)鐘信號(hào)為低電平時(shí)，DIO上的信號(hào)才能改變。

所以我們封裝的寫字節(jié)的函數(shù)，都是在CLK引腳為低電平的時(shí)候，修改DIO的數(shù)據(jù)；

2. 數(shù)據(jù)輸入的開始條件是CLK為高電平時(shí)，DIO由高變低；

具體代碼實(shí)現(xiàn)如下：

 //IIC開始void TM1637_start(void){ CLK_1; DIO_1; delay_us(2); DIO_0;}

3. 結(jié)束條件是CLK為高電平時(shí)，DIO由低電平變?yōu)楦唠娖健?

具體代碼實(shí)現(xiàn)如下：

//IIC停止void TM1637_stop(void){ CLK_0; delay_us(2); DIO_0; delay_us(2); CLK_1; delay_us(2); DIO_1; delay_us(2);}

4. TM1637的數(shù)據(jù)傳輸帶有應(yīng)答信號(hào)ACK，在傳輸數(shù)據(jù)的過(guò)程中，在時(shí)鐘線的第九個(gè)時(shí)鐘芯片內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答信號(hào)ACK將DIO管腳拉低。

寫命令的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)上面實(shí)現(xiàn)的IIC 寫字節(jié)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)下面地址自動(dòng)加1模式下向SRAM寫數(shù)據(jù)，下圖中時(shí)序圖和代碼部分，顏色、形狀相同部分相互對(duì)應(yīng)。

起始信號(hào)之后，由DIO輸入TM1637的第一個(gè)字節(jié)作為一條指令。經(jīng)過(guò)內(nèi)部譯碼，取這個(gè)字節(jié)的B7、B6兩位比特位以區(qū)別不同的指令。

數(shù)據(jù)命令設(shè)置

該指令用來(lái)設(shè)置數(shù)據(jù)寫和讀，B1和B0位不允許設(shè)置01或11，有上面表格可以查到B7=0，B6=1。

比如：

0x40這個(gè)命令，就對(duì)應(yīng)上表中第一行：寫數(shù)據(jù)到顯示寄存器。

地址命令設(shè)置

該指令用來(lái)設(shè)置顯示寄存器的地址，如果地址設(shè)為06H或更高，數(shù)據(jù)將被忽略，直到有效地址被設(shè)定；上電時(shí)，地址默認(rèn)為00H。

比如：

0xC0這個(gè)就是地址命令，對(duì)應(yīng)顯示地址00H，即第一個(gè)數(shù)碼管的地址，后面發(fā)送數(shù)據(jù)就可以給第一個(gè)數(shù)碼管設(shè)置顯示內(nèi)容。

顯示控制

比如：

0x8F對(duì)應(yīng)二進(jìn)制1000 1111，B3=1代表開顯示，B2~B0的111代表脈沖寬度，即顯示亮度，通過(guò)表格可以得出0x8F代表最高亮度。

結(jié)果展示

這種數(shù)碼管可以顯示的內(nèi)容有：0123456789AbcdEFHLnPU，下面視頻對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行了循環(huán)顯示。

資料獲取

微信公眾號(hào)后臺(tái)回復(fù)“四位數(shù)碼管”，可以下載本文對(duì)應(yīng)的工程源碼。