TM1637和8位数码管的学习

元器件(proteus)

　　共阳极八位数码管---7SEG-MPX1-CA    其中CA为共阳极，CC为共阴极

　　数码管驱动芯片---TM1637

　　单片机---STM32F103C6T6A

 

原理

　　完整电路图：

　　

 

 

 

　　7SEG-MPX1-CA：
　　　　

 

　　八个SEG引脚分别对应八段LED灯管；第九个引脚对应位选引脚，决定是否点亮

 

　　TM1637：

　　　

 

　　这款芯片用来同时控制多达6个数码管，对应GRID1~6引脚；SG1~SG8引脚对应八个段选，也可复用为按键控制(本实验未涉及)；一个时钟输入和一个数据输入引脚，输入需要+5V，所以在本实验中需要使用开漏输出OD接上拉电阻和滤波电容；VDD输入需要+5V。

　

 

驱动详解

　　GPIO初始化：需要将输出置为开漏输出，本实验使用PA1作为时钟线输出口，PA2作为数据线输出口

　　TM1637驱动：

　　　　芯片的驱动基本为按顺序进行数据命令(command1)、地址命令(command2)、数据(点亮具体)、显示控制命令(command3)

　　数据命令：读写模式、地址增加模式等配置

　　

　　地址命令：即位选，选择哪个数码管

      

 

　　数据：即根据数码管的段相应给出八位数据(可参考对应表)

// 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f 
//  0    1    2     3    4    5    6    7    8    9  

　　显示控制：控制开关与否和亮度，PWM调制

     

 

　　数据传输协议　

　

 

　　开始信号：保持时钟线高电平，数据下降沿触发开始信号

　　ACK：每个字节数据发送完后需要应答，保持数据线低电平，时钟线由低到高电平后低电平

　　结束信号：保持时钟线高电平，数据上升沿触发结束信号

 

代码实现

　　比较重要的是关于发送数据，本程序使用了8次循环进行移位与操作给出高/低电平，然后外部再嵌套一层for循环用来发送数据数组，代码如下。

uint8_t i,j;
    
    for(i=0;i<len;i++)
    {
        for(j=0;j<8;j++)    //循环移位判断数据
        {
            if((Data[i] & (0x01 << j)) != 0)    
            {
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);
            }
            else
            {
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);
            }
            Delay_us(1);
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
            Delay_us(1);
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET); 
            Delay_us(1);
        }
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
        Delay_us(1);
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
        Delay_us(1);
    }

　　需要注意的是，只有在时钟线高电位时数据才有效，同时时钟高电平，数据电平都需要一定持续时间(本程序采用1μs)，如图bit0,数据线先拉高电平，延迟1μs，然后时钟线再拉高电平，延迟1μs，然后数据位再进行下一轮改变。

 

 

 

 

 

 

 

　　

 

 

 

 

 

参考链接

TM1637数据手册：半导小芯----https://www.semiee.com/file/TM/TM-TM1637.pdf

底层原理和程序设计：铁头山羊----https://www.bilibili.com/video/BV1Ma411v7ZF/?p=24&spm_id_from=333.1007.top_right_bar_window_history.content.click&vd_source=a79f8b058df1ea4087f67b7e1bf84bb2