嵌入式外设集-数码管（TM1637）驱动

一、模块介绍

TM1637四位数码管模块是一种用于数字显示的模块。它可以通过接口与微控制器进行通信，并将数字信息显示在四个七段数码管上。 该模块具有以下功能：

1. 显示数字0-9：模块能够将微控制器发送的数字信息显示在数码管上，可以显示0-9的任何数字。

2. 显示符号：模块支持显示符号，如负号、小数点等。

3. 亮度调整：可以通过接口控制模块的亮度，调整数码管的显示亮度。

4. 多位数显示：模块支持同时显示多位数，最多可以同时显示四位数。

5. 节约IO资源：使用TM1637芯片，模块只需要两个IO口即可完成与微控制器的通信，相比其他数码管模块节省了IO资源。

6. 低功耗：模块具有低功耗特性，可以有效节省电力。 通过对TM1637四位数码管模块的使用，可以方便地实现数字显示功能，适用于各种需要数字显示的应用场景，如计数器、计时器、电子钟等。

二、资料获取

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 效果展示

三、代码编写

main

主要进行模块的数据刷新功能，含接线方法

/*--------------------------------------------------------*
 *                                       								  *
 *   星之援网络科技工作室学习资料v1.0    									*
 *		 时间：2023.7.14                    								*
 *		 程序介绍：TM1637		              								  *
 *		 实现效果：驱动数码管						  								  *
 *                                      							    *
 *--------------------------------------------------------*
*/
/*接线 
	VCC-5.0
	GND-GND
	DIO-PB7
	SCK-PB6
*/
#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "usart.h"
#include "TM1637.h"


//全局变量
extern unsigned char disp_num[];
extern unsigned char tab[];
int main(void)
{
	u8 flag_s=0;
	delay_init();
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); 	 //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
	// LED 端口初始化 
	LED_GPIO_Config();
	// KEY 初始化
	Key_GPIO_Config();
	// 串口初始化
	uart_init(115200);
	//数码管初始化
	TM1637_Init();
	printf("init okn");
	

    while ( 1 )
    {
#if 1
				LED1_TOGGLE;
        delay_ms( 1000 );
				LED1_TOGGLE;
        flag_s = ~flag_s;
        disp_num[0] = tab[0];
        if( flag_s )
					disp_num[1] = tab[1] | 0x80;				//最高位设置为1 显示":"
        else
            disp_num[1] = tab[1];
        disp_num[2] = tab[2];
        disp_num[3] = tab[3];
        TM1637_Display_INC();
        TM1637_SetBrightness( 7 );					//设置亮度等级 0---7
 
#else			//延时精确测试代码
 
        LED1_ON;
        delay_us( 1 );
        LED1_OFF;
        delay_us( 1 );
 
#endif
    }
}

tm1637.c

使用模拟 IIC 通讯进行数据写入。

#include "TM1637.h"
#include "delay.h"
 
unsigned char tab[] =
{
    0x3F,/*0*/
    0x06,/*1*/
    0x5B,/*2*/
    0x4F,/*3*/
    0x66,/*4*/
    0x6D,/*5*/
    0x7D,/*6*/
    0x07,/*7*/
    0x7F,/*8*/
    0x6F,/*9*/
    0x77,/*10 A*/
    0x7C,/*11 b*/
    0x58,/*12 c*/
    0x5E,/*13 d*/
    0x79,/*14 E*/
    0x71,/*15 F*/
    0x76,/*16 H*/
    0x38,/*17 L*/
    0x54,/*18 n*/
    0x73,/*19 P*/
    0x3E,/*20 U*/
    0x00,/*21 黑屏*/
};
 
// 最高位设置为1时显示 数码管上的":" 符号
unsigned char disp_num[] = {0x3F, 0x06 | 0x80, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D};			//存放6个数码管要显示的内容
 
//端口初始化
void TM1637_Init( void )
{
 
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
 
    RCC_APB2PeriphClockCmd( TM1637_CLK_GPIO_CLK | TM1637_DIO_GPIO_CLK, ENABLE );
 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TM1637_CLK_GPIO_PIN | TM1637_DIO_GPIO_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init( TM1637_CLK_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure );
}
 
//起始位 CLK为高电平时，DIO由高变低
void TM1637_Start( void )
{
    TM1637_DIO_OUT();
    TM1637_CLK = 1;
    TM1637_DIO = 1;
    delay_us( 2 );
    TM1637_DIO = 0;
}
 
//等待应答 传输数据正确时，在第八个时钟下降沿，芯片内部会产生一个ACK信号，将DIO管脚拉低，在第九个时钟结束之后释放DIO总线。
void TM1637_Ack( void )
{
    TM1637_DIO_IN();
    TM1637_CLK = 0;
    delay_us( 5 );													//在第八个时钟下降沿之后延时 5us，开始判断 ACK 信号
    while( TM1637_READ_DIO );								//等待应答位  这一行代码也可以不要 不影响实际使用效果 在使用软件仿真的时候需要屏蔽这句代码，否则程序就会卡在这里。
    TM1637_CLK = 1;
    delay_us( 2 );
    TM1637_CLK = 0;
}
 
//停止位 CLK为高电平时，DIO由低变高
void TM1637_Stop( void )
{
    TM1637_DIO_OUT();
    TM1637_CLK = 0;
    delay_us( 2 );
    TM1637_DIO = 0;
    delay_us( 2 );
    TM1637_CLK = 1;
    delay_us( 2 );
    TM1637_DIO = 1;
}
//输入数据在CLK的低电平变化，在CLK的高电平被传输。
//每传输一个字节，芯片内部在第八个时钟下降沿产生一个ACK
// 写一个字节
void TM1637_WriteByte( unsigned char oneByte )
{
    unsigned char i;
    TM1637_DIO_OUT();
    for( i = 0; i < 8; i++ )
    {
        TM1637_CLK = 0;
        if( oneByte & 0x01 )									//低位在前
        {
            TM1637_DIO = 1;
        }
        else
        {
            TM1637_DIO = 0;
        }
        delay_us( 3 );
        oneByte = oneByte >> 1;
        TM1637_CLK = 1;
        delay_us( 3 );
    }
}
 
//写显示寄存器  地址自增
void TM1637_Display_INC( void )
{
    unsigned char i;
    TM1637_Start();
    TM1637_WriteByte( 0x40 );									//写数据到显示寄存器 40H 地址自动加1 模式,44H 固定地址模式,本程序采用自加1模式
    TM1637_Ack();
    TM1637_Stop();
    TM1637_Start();
    TM1637_WriteByte( 0xC0 );									//地址命令设置 显示地址 00H
    TM1637_Ack();
 
    for( i = 0; i < 6; i++ )									//地址自加，不必每次都写地址
    {
        TM1637_WriteByte( disp_num[i] );			//发送数据   disp_num[]中存储6个数码管要显示的内容
        TM1637_Ack();
    }
    TM1637_Stop();
#if 0
    TM1637_Start();
    TM1637_WriteByte( 0x88 | 0x07 );					//开显示，最大亮度-----调节脉冲宽度控制0---7  脉冲宽度14/16
    TM1637_Ack();
    TM1637_Stop();
#endif
}
 
//写显示寄存器  地址不自增
// add 数码管的地址 0--5
// value 要显示的内容
void TM1637_Display_NoINC( unsigned char add, unsigned char value )
{

    TM1637_Start();
    TM1637_WriteByte( 0x44 );								//写数据到显示寄存器 40H 地址自动加1 模式,44H 固定地址模式,本程序采用自加1模式
    TM1637_Ack();
    TM1637_Stop();
 
    TM1637_Start();
    TM1637_WriteByte( 0xC0 | add );					//地址命令设置 显示地址 C0H---C5H
    TM1637_Ack();
 
    TM1637_WriteByte( value );			 				//发送数据   value存储要显示的内容
    TM1637_Ack();
    TM1637_Stop();
#if 0
    TM1637_Start();
    TM1637_WriteByte( 0x88 | 0x07 );							//开显示，最大亮度-----调节脉冲宽度控制0---7  脉冲宽度14/16
    TM1637_Ack();
    TM1637_Stop();
#endif
}
 
// level : 设置亮度等级  0---7
void TM1637_SetBrightness( unsigned char level )
{
    TM1637_Start();
    TM1637_WriteByte( 0x88 | level );							//开显示，最大亮度-----调节脉冲宽度控制0---7  脉冲宽度14/16
    TM1637_Ack();
    TM1637_Stop();
}
 
 
 
 
//读按键  读按键时，时钟频率应小于 250K，先读低位，后读高位。
unsigned char TM1637_ScanKey( void )
{
    unsigned char reKey, i;
    TM1637_Start();
    TM1637_WriteByte( 0x42 );						//读键扫数据
    TM1637_Ack();
    TM1637_DIO = 1;											//在读按键之前拉高数据线
    TM1637_DIO_IN();
    for( i = 0; i < 8; i++ )						//从低位开始读
    {
        TM1637_CLK = 0;
        reKey = reKey >> 1;
        delay_us( 30 );
        TM1637_CLK = 1;
        if( TM1637_READ_DIO )
        {
            reKey = reKey | 0x80;
        }
        else
        {
            reKey = reKey | 0x00;
        }
        delay_us( 30 );
    }
    TM1637_Ack();
    TM1637_Stop();
    return( reKey );
}
 
 
//按键处理函数，按键数据低位在前高位在后
unsigned char TM1637_KeyProcess( void )
{
    unsigned char temp;
    unsigned char keyNum = 0;
    temp = TM1637_ScanKey();                                 //读取按键返回值
    if( temp != 0xff )
    {
        switch( temp )
        {
        case 0xf7 :							//K1与SG1对应按键按下
            keyNum = 1;
            break;
        case 0xf6 :						 	//K1与SG2对应按键按下
            keyNum = 2;
            break;
        case 0xf5 :							//K1与SG3对应按键按下
            keyNum = 3;
            break;
        case 0xf4 :							//K1与SG4对应按键按下
            keyNum = 4;
            break;
        case 0xf3 :							//K1与SG5对应按键按下
            keyNum = 5;
            break;
        case 0xf2 :						 	//K1与SG6对应按键按下
            keyNum = 6;
            break;
        case 0xf1 :							//K1与SG7对应按键按下
            keyNum = 7;
            break;
        case 0xf0 :							//K1与SG8对应按键按下
            keyNum = 8;
            break;
 
        case 0xef :						 	//K2与SG1对应按键按下
            keyNum = 9;
            break;
        case 0xee :							//K2与SG2对应按键按下
            keyNum = 10;
            break;
        case 0xed :							//K2与SG3对应按键按下
            keyNum = 11;
            break;
        case 0xec :						 	//K2与SG4对应按键按下
            keyNum = 12;
            break;
        case 0xeb :							//K2与SG5对应按键按下
            keyNum = 13;
            break;
        case 0xea :							//K2与SG6对应按键按下
            keyNum = 14;
            break;
        case 0xe9 :							//K2与SG7对应按键按下
            keyNum = 15;
            break;
        case 0xe8 :							//K2与SG8对应按键按下
            keyNum = 16;
            break;
        default   :
            keyNum = 0;
            break;
        }
    }
    return keyNum;
}

tm1637.h

主要放置定义的引脚部分和函数申明。

#ifndef __TM1637_H
#define	__TM1637_H
#include "stm32f10x.h"

/* 定义IIC连接的GPIO端口, 用户只需要修改下面的代码即可改变控制的LED引脚 */
#define TM1637_CLK_GPIO_PORT    	GPIOB		                /* GPIO端口 */
#define TM1637_CLK_GPIO_CLK 	    RCC_APB2Periph_GPIOB		/* GPIO端口时钟 */
#define TM1637_CLK_GPIO_PIN			  GPIO_Pin_6
 
#define TM1637_DIO_GPIO_PORT    	GPIOB			              /* GPIO端口 */
#define TM1637_DIO_GPIO_CLK 	    RCC_APB2Periph_GPIOB		/* GPIO端口时钟 */
#define TM1637_DIO_GPIO_PIN		    GPIO_Pin_7

//使用 位带 操作
#define TM1637_CLK           PBout(6)
#define TM1637_DIO           PBout(7)
#define TM1637_READ_DIO      PBin(7)
 
//IO方向设置		   								0011输出模式   1000上下拉输入模式
#define TM1637_DIO_IN()      {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
#define TM1637_DIO_OUT()     {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}

//端口初始化
void TM1637_Init( void );
//起始位 CLK为高电平时，DIO由高变低
void TM1637_Start( void );
//等待应答 传输数据正确时，在第八个时钟下降沿，芯片内部会产生一个ACK信号，将DIO管脚拉低，在第九个时钟结束之后释放DIO总线。
void TM1637_Ack( void );
//停止位 CLK为高电平时，DIO由低变高
void TM1637_Stop( void );
// 写一个字节
void TM1637_WriteByte( unsigned char oneByte );
//写显示寄存器  地址自增
void TM1637_Display_INC( void );
//写显示寄存器  地址不自增
void TM1637_Display_NoINC( unsigned char add, unsigned char value );
// level : 设置亮度等级  0---7
void TM1637_SetBrightness( unsigned char level );
//读按键  读按键时，时钟频率应小于 250K，先读低位，后读高位。
unsigned char TM1637_ScanKey( void );


#endif /* __TM1637_H */

四、参考

STM32F103单片机驱动TM1637数码管显示模块https://blog.csdn.net/qq_20222919/article/details/111571937

完整代码请关注卫星公众号进行获取和咨询