【雕爷学编程】Arduino动手做（102）---TM1638按键数码管
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37款传感器与执行器的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止这37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手尝试系列实验，不管成功（程序走通）与否，都会记录下来---小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验一百零二：TM1638按键数码管LED显示模组8位数码管\LED\按键智控模块
TM1638
是一种带键盘扫描接口的LED（发光二极管显示器）驱动控制专用IC,内部集成有MCU数字接口、数据锁存器、LED驱动、键盘扫描等电路。本模块质量可靠、稳定性好、抗干扰能力强。主要应用于冰箱、空调 、家庭影院等产品的高段位显示屏驱动。
TM1638
1、采用CMOS 工艺
2、显示模式 10段×8 位
3、键扫描（8×3bit）
4、辉度调节电路（占空比8 级可调）
5、串行接口（CLK，STB，DIO）
6、振荡方式：RC 振荡
7、内置上电复位电路
8、封装形式：SOP28
模块功能介绍，包括以下资源:
1、8个按键，
2、8个LED
3、8位数码管，共阴极LED数码管；
4、可以和STC等单片机直接连接；
5、开始实验ardiuno驱动程序
模块电原理图
该模块所用芯片为TM1638，集合了单片机常见外围电路，最大特点是只需占用单片机三个IO口即可驱动，扫描显示和按键扫描不需要单片机干预，只需要读写相关寄存器送显示数据或检测按键，节省MCU资源。试想下，我们平时使用单片机外接8个LED，8位数码管，8个按键这需占用多少个IO口，远不止3个IO口吧，但用这个模块就可以实现。经实际应用，按键灵敏显示效果良好。
接线方法：
VCC GND接5V电源， STB CLK DIO接单片机IO口。
实验程序一：TM1638模块的演示文件库（LED和键）
（1）Arduino参考开源代码
/* 【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程） 实验一百零二： TM1638按键数码管LED显示模组8位数码管\LED\按键智控模块 1、安装库：IDE-工具-管理库-搜索TM1638plus-安装 2、项目：TM1638模块的演示文件库（LED和键） 3、接脚： VCC → 5V GND → GND STROBE_TM D4 CLOCK_TM D6 DIO_TM D7 */ #include <TM1638plus.h> // GPIO I/O pins on the Arduino connected to strobe, clock, data, //pick on any I/O you want. #define STROBE_TM 4 #define CLOCK_TM 6 #define DIO_TM 7 //Constructor object TM1638plus tm(STROBE_TM, CLOCK_TM , DIO_TM); void setup() { // Test 0 reset test tm.setLED(0, 1); delay(1000); tm.reset(); // Test 1 Brightness and reset for (uint8_t brightness = 0; brightness < 8; brightness++) { tm.brightness(brightness); tm.displayText("00000000"); delay(1500); } tm.reset(); // restore default brightness tm.brightness(0x02); //Test 2 ASCII display 2.348 tm.displayASCIIwDot(0, '2'); tm.displayASCII(1, '3'); tm.displayASCII(2, '4'); tm.displayASCII(3, '8'); delay(2000); //TEST 3 single segment //In this case segment g (middle dash) of digit position 7 tm.display7Seg(7,0b01000000); delay(2000); // Test 4 Hex digits. tm.displayHex(0, 1); tm.displayHex(1, 2); tm.displayHex(2, 3); tm.displayHex(3, 4); tm.displayHex(4, 5); tm.displayHex(5, 6); tm.displayHex(6, 7); tm.displayHex(7, 8); delay(2000); tm.displayHex(0, 8); tm.displayHex(1, 9); tm.displayHex(2, 10); tm.displayHex(3, 11); tm.displayHex(4, 12); tm.displayHex(5, 13); tm.displayHex(6, 14); tm.displayHex(7, 15); delay(2000); // Test 5 TEXT with dec point // abcdefgh with decimal point for c and d tm.displayText("abc.d.efgh"); delay(3000); // Test6 TEXT + ASCII combo // ADC=2.548 char text1[]= "ADC=."; tm.displayText(text1); tm.displayASCIIwDot(4, '2'); tm.displayASCII(5, '5'); tm.displayASCII(6, '4'); tm.displayASCII(7, '8'); delay(2000); //Test 7 buttons and LED test tm.displayText("EAGLER8 "); } void loop() { uint8_t buttons = tm.readButtons(); doLEDs(buttons); } // scans the individual bits of value void doLEDs(uint8_t value) { for (uint8_t position = 0; position < 8; position++) { tm.setLED(position, value & 1); value = value >> 1; } }
（2）实验场景图
实验程序二：自锁LED，按键计数器
（1）Arduino参考开源代码
/*
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验一百零二： TM1638按键数码管LED显示模组8位数码管\LED\按键智控模块
1、安装库：IDE-工具-管理库-搜索TM1638-安装
2、项目：自锁LED,按键计数器
3、接脚：
VCC → 5V
GND → GND
STROBE_TM D4
CLOCK_TM D6
DIO_TM D7
*/
#define DATA_COMMAND 0X40
#define DISP_COMMAND 0x80
#define ADDR_COMMAND 0XC0
//TM1638模块引脚定义
int DIO = 7;
int CLK = 6;
int STB = 4; //这里定义了那三个脚
//共阴数码管显示代码
unsigned char tab[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,
0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71};
unsigned char num[8]; //各个数码管显示的值
void setup ()
{
pinMode(STB,OUTPUT);
pinMode(CLK,OUTPUT);
pinMode(DIO,OUTPUT); //让三个脚都是输出状态
}
void loop()
{
unsigned char i;
init_TM1638(); //初始化TM1638
for(i=0;i<8;i++)
Write_DATA(i<<1,tab[0]); //初始化寄存器
while(1)
{
i=Read_key(); //读按键值
if(i<8)
{
num++;
while(i==Read_key()); //等待按键释放
if(num>15)
num=0;
Write_DATA(i*2,tab[num]);
Write_allLED(1<<i);
}
}
}
void TM1638_Write(unsigned char DATA) //写数据函数
{
unsigned char i;
pinMode(DIO,OUTPUT);
for(i=0;i<8;i++)
{
digitalWrite(CLK,LOW);
if(DATA&0X01)
digitalWrite(DIO,HIGH);
else
digitalWrite(DIO,LOW);
DATA>>=1;
digitalWrite(CLK,HIGH);
}
}
unsigned char TM1638_Read(void) //读数据函数
{
unsigned char i;
unsigned char temp=0;;
pinMode(DIO,INPUT);//设置为输入
for(i=0;i<8;i++)
{
temp>>=1;
digitalWrite(CLK,LOW);
if(digitalRead(DIO)==HIGH)
temp|=0x80;
digitalWrite(CLK,HIGH);
}
return temp;
}
void Write_COM(unsigned char cmd) //发送命令字
{
digitalWrite(STB,LOW);
TM1638_Write(cmd);
digitalWrite(STB,HIGH);
}
unsigned char Read_key(void)
{
unsigned char c[4],i,key_value=0;
digitalWrite(STB,LOW);
TM1638_Write(0x42); //读键扫数据 命令
for(i=0;i<4;i++)
{
c=TM1638_Read();
}
digitalWrite(STB,HIGH); //4个字节数据合成一个字节
for(i=0;i<4;i++)
{
key_value|=c<<i;
}
for(i=0;i<8;i++)
{
if((0x01<<i)==key_value)
break;
}
return i;
}
void Write_DATA(unsigned char add,unsigned char DATA) //指定地址写入数据
{
Write_COM(0x44);
digitalWrite(STB,LOW);
TM1638_Write(0xc0|add);
TM1638_Write(DATA);
digitalWrite(STB,HIGH);
}
void Write_allLED(unsigned char LED_flag) //控制全部LED函数，LED_flag表示各个LED状态
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
if(LED_flag&(1<<i))
Write_DATA(2*i+1,1);
else
Write_DATA(2*i+1,0);
}
}
//TM1638初始化函数
void init_TM1638(void)
{
unsigned char i;
Write_COM(0x8b); //亮度 (0x88-0x8f)8级亮度可调
Write_COM(0x40); //采用地址自动加1
digitalWrite(STB,LOW); //
TM1638_Write(0xc0); //设置起始地址
for(i=0;i<16;i++) //传送16个字节的数据
TM1638_Write(0x00);
digitalWrite(STB,HIGH);
}
（2）实验场景图
