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原创 【雕爷学编程】Arduino动手做（102）---TM1638按键数码管

2022-6-5 11:39 1446 7 7 分类: MCU/ 嵌入式 文集: 雕爷学编程

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

  1. /*
  3. 【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  5. 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
  7. 1、安装库：IDE-工具-管理库-搜索TM1638plus-安装
  9. 2、项目：TM1638模块的演示文件库（LED和键）
  11. 3、接脚：
  13. VCC → 5V
  15. GND → GND
  17. STROBE_TM D4
  19. CLOCK_TM D6
  21. DIO_TM D7
  23. */
  27. #include <TM1638plus.h>
  29. // GPIO I/O pins on the Arduino connected to strobe, clock, data,
  31. //pick on any I/O you want.
  33. #define STROBE_TM 4
  35. #define CLOCK_TM 6
  37. #define DIO_TM 7
  39. //Constructor object
  41. TM1638plus tm(STROBE_TM, CLOCK_TM , DIO_TM);
  43. void setup() {
  45. // Test 0 reset test
  47. tm.setLED(0, 1);
  49. delay(1000);
  51. tm.reset();
  55. // Test 1 Brightness and reset
  57. for (uint8_t brightness = 0; brightness < 8; brightness++)
  59. {
  61. tm.brightness(brightness);
  63. tm.displayText("00000000");
  65. delay(1500);
  67. }
  69. tm.reset();
  73. // restore default brightness
  75. tm.brightness(0x02);
  79. //Test 2 ASCII display 2.348
  83. tm.displayASCIIwDot(0, '2');
  85. tm.displayASCII(1, '3');
  87. tm.displayASCII(2, '4');
  89. tm.displayASCII(3, '8');
  91. delay(2000);
  95. //TEST 3 single segment
  97. //In this case segment g (middle dash) of digit position 7
  99. tm.display7Seg(7,0b01000000);
  101. delay(2000);
  105. // Test 4 Hex digits.
  107. tm.displayHex(0, 1);
  109. tm.displayHex(1, 2);
  111. tm.displayHex(2, 3);
  113. tm.displayHex(3, 4);
  115. tm.displayHex(4, 5);
  117. tm.displayHex(5, 6);
  119. tm.displayHex(6, 7);
  121. tm.displayHex(7, 8);
  123. delay(2000);
  125. tm.displayHex(0, 8);
  127. tm.displayHex(1, 9);
  129. tm.displayHex(2, 10);
  131. tm.displayHex(3, 11);
  133. tm.displayHex(4, 12);
  135. tm.displayHex(5, 13);
  137. tm.displayHex(6, 14);
  139. tm.displayHex(7, 15);
  141. delay(2000);
  143. // Test 5 TEXT with dec point
  145. // abcdefgh with decimal point for c and d
  147. tm.displayText("abc.d.efgh");
  149. delay(3000);
  153. // Test6 TEXT + ASCII combo
  155. // ADC=2.548
  157. char text1[]= "ADC=.";
  159. tm.displayText(text1);
  161. tm.displayASCIIwDot(4, '2');
  163. tm.displayASCII(5, '5');
  165. tm.displayASCII(6, '4');
  167. tm.displayASCII(7, '8');
  169. delay(2000);
  173. //Test 7 buttons and LED test
  175. tm.displayText("EAGLER8 ");
  177. }
  179. void loop() {
  181. uint8_t buttons = tm.readButtons();
  183. doLEDs(buttons);
  185. }
  187. // scans the individual bits of value
  189. void doLEDs(uint8_t value) {
  191. for (uint8_t position = 0; position < 8; position++) {
  193. tm.setLED(position, value & 1);
  195. value = value >> 1;
  197. }
  199. }


（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

  1. /*
  3. 【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  5. 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
  7. 1、安装库：IDE-工具-管理库-搜索TM1638-安装
  9. 2、项目：自锁LED,按键计数器
  11. 3、接脚：
  13. VCC → 5V
  15. GND → GND
  17. STROBE_TM D4
  19. CLOCK_TM D6
  21. DIO_TM D7
  25. */
  27. #define DATA_COMMAND 0X40
  29. #define DISP_COMMAND 0x80
  31. #define ADDR_COMMAND 0XC0
  33. //TM1638模块引脚定义
  35. int DIO = 7;
  37. int CLK = 6;
  39. int STB = 4; //这里定义了那三个脚
  41. //共阴数码管显示代码
  43. unsigned char tab[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,
  45. 0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71};
  47. unsigned char num[8]; //各个数码管显示的值
  49. void setup ()
  51. {
  53. pinMode(STB,OUTPUT);
  55. pinMode(CLK,OUTPUT);
  57. pinMode(DIO,OUTPUT); //让三个脚都是输出状态
  59. }
  61. void loop()
  63. {
  65. unsigned char i;
  67. init_TM1638(); //初始化TM1638
  69. for(i=0;i<8;i++)
  71. Write_DATA(i<<1,tab[0]); //初始化寄存器
  73. while(1)
  75. {
  77. i=Read_key(); //读按键值
  79. if(i<8)
  81. {
  83. num++;
  85. while(i==Read_key()); //等待按键释放
  87. if(num>15)
  89. num=0;
  91. Write_DATA(i*2,tab[num]);
  93. Write_allLED(1<<i);
  95. }
  97. }
  99. }
  101. void TM1638_Write(unsigned char DATA) //写数据函数
  103. {
  105. unsigned char i;
  107. pinMode(DIO,OUTPUT);
  109. for(i=0;i<8;i++)
  111. {
  113. digitalWrite(CLK,LOW);
  115. if(DATA&0X01)
  117. digitalWrite(DIO,HIGH);
  119. else
  121. digitalWrite(DIO,LOW);
  123. DATA>>=1;
  125. digitalWrite(CLK,HIGH);
  127. }
  129. }
  131. unsigned char TM1638_Read(void) //读数据函数
  133. {
  135. unsigned char i;
  137. unsigned char temp=0;;
  139. pinMode(DIO,INPUT);//设置为输入
  141. for(i=0;i<8;i++)
  143. {
  145. temp>>=1;
  147. digitalWrite(CLK,LOW);
  149. if(digitalRead(DIO)==HIGH)
  151. temp|=0x80;
  153. digitalWrite(CLK,HIGH);
  157. }
  159. return temp;
  161. }
  163. void Write_COM(unsigned char cmd) //发送命令字
  165. {
  167. digitalWrite(STB,LOW);
  169. TM1638_Write(cmd);
  171. digitalWrite(STB,HIGH);
  173. }
  175. unsigned char Read_key(void)
  177. {
  179. unsigned char c[4],i,key_value=0;
  181. digitalWrite(STB,LOW);
  183. TM1638_Write(0x42); //读键扫数据 命令
  185. for(i=0;i<4;i++)
  187. {
  189. c=TM1638_Read();
  191. }
  193. digitalWrite(STB,HIGH); //4个字节数据合成一个字节
  195. for(i=0;i<4;i++)
  197. {
  199. key_value|=c<<i;
  201. }
  203. for(i=0;i<8;i++)
  205. {
  207. if((0x01<<i)==key_value)
  209. break;
  211. }
  213. return i;
  215. }
  217. void Write_DATA(unsigned char add,unsigned char DATA) //指定地址写入数据
  219. {
  221. Write_COM(0x44);
  223. digitalWrite(STB,LOW);
  225. TM1638_Write(0xc0|add);
  227. TM1638_Write(DATA);
  229. digitalWrite(STB,HIGH);
  231. }
  233. void Write_allLED(unsigned char LED_flag) //控制全部LED函数，LED_flag表示各个LED状态
  235. {
  237. unsigned char i;
  239. for(i=0;i<8;i++)
  241. {
  243. if(LED_flag&(1<<i))
  245. Write_DATA(2*i+1,1);
  247. else
  249. Write_DATA(2*i+1,0);
  251. }
  253. }
  255. //TM1638初始化函数
  257. void init_TM1638(void)
  259. {
  261. unsigned char i;
  263. Write_COM(0x8b); //亮度 (0x88-0x8f)8级亮度可调
  265. Write_COM(0x40); //采用地址自动加1
  267. digitalWrite(STB,LOW); //
  269. TM1638_Write(0xc0); //设置起始地址
  271. for(i=0;i<16;i++) //传送16个字节的数据
  273. TM1638_Write(0x00);
  275. digitalWrite(STB,HIGH);
  277. }

（2）实验场景图


雕爷学编程 Arduino动手做 开源硬件 创客传感器 TM1638按键数码管

作者： 雕爷学编程， 来源：面包板社区

链接： https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3894459.html

版权声明：本文为博主原创，未经本人允许，禁止转载！

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