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LED面板显示屏驱动芯片

时间：2023-12-16 12:03:10浏览次数：26  
标签：SEG LED Addr void 显示屏 Write TM1638 GPIO 面板


一、基本概述

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。本产品质量可靠、稳定性好、抗干扰能力强。

二、主要应用场合

主要适用于家电设备(智能热水器、微波炉、洗衣机、空调、电磁炉)、机顶盒、电子称、智能电表等数码管或LED显示设备。

LED面板显示屏驱动芯片_数据

三、管脚说明

LED面板显示屏驱动芯片_写数据_02

DIO口输出数据时为N管开漏输出，在读键的时候需要外接1K-10K的上拉电阻。推荐10K的上拉

电阻。DIO在时钟的下降沿控制N管的动作，此时读数时不稳定，在时钟的上升沿读数才时稳定。

四、串行数据传输

读取和接收1个BIT都在时钟的上升沿操作。

LED面板显示屏驱动芯片_写数据_03

1、读取数据时,从串行时钟CLK的第8个上升沿开始设置指令到CLK下降沿读数据之间需要一个等

待时间Twait(最小2μ S)。具体参数见时序特性表。

LED面板显示屏驱动芯片_fpga开发_04

LED面板显示屏驱动芯片_数码管_05

五、应用电路

LED面板显示屏驱动芯片_fpga开发_06

1、VDD、GND之间滤波电容在PCB板布线应尽量靠近TM1638芯片放置，加强滤波效果。

2、连接在DIO、CLK、STB通讯口上三个100P电容可以降低对通讯口的干扰。

3、因蓝光数码管的导通压降压约为3V，因此TM1638供电应选用5V。

六、电气参数

极限参数（Ta = 25℃, Vss = 0 V）

LED面板显示屏驱动芯片_写数据_07

正常工作范围（Ta = -20 ～ +70℃，Vss = 0 V）

LED面板显示屏驱动芯片_fpga开发_08

电气特性（Ta = -20 ～ +70℃，VDD = 4.5 ～ 5.5 V， Vss = 0 V）

LED面板显示屏驱动芯片_数据_09

LED面板显示屏驱动芯片_数据_10

开关特性（Ta = -20 ～ +70℃，VDD = 4.5 ～ 5.5 V）

LED面板显示屏驱动芯片_数码管_11

时序特性（Ta = -20 ～ +70℃，VDD = 4.5 ～ 5.5 V）

LED面板显示屏驱动芯片_写数据_12

七、封装尺寸

LED面板显示屏驱动芯片_fpga开发_13

LED面板显示屏驱动芯片_fpga开发_14

基于stm32智能时钟的实践--- TM1638的运用

/**
 * @brief 给TM1638写入数据
 * @param byte-写入的数据
 * @retval 
 */
void TM1638_Write_Byte(uint8_t byte) 
{
    uint8_t Count;
    for(Count = 0; Count < 8; Count++)
    {
        CLK_0();         //在时钟的上升沿写入数据
        if(byte & 0x01)
        {
            DIO_1(); 
        }
        else
        {
            DIO_0(); 
        }
        byte >>= 1;        //8位全部读取
        CLK_1();  		 //在时钟的上升沿写入数据
    }
}
 
/**
 * @brief 给TM1638写入数据(或者命令)
 * @param byte-写入的数据
 * @retval 
 */
void TM1638_Write_Data(uint8_t data) //TM1638写数据函数
{
    STB_0();                         //片选,为低时开始处理信息
    TM1638_Write_Byte(data);
    STB_1();
}
 
void (*TM1638_Write_Cmd)(u8)=TM1638_Write_Data;//给函数起一个别名，函数指针
 
/**
 * @brief 写入地址加上数据
 * @param 
		addr-对应地址
		data-写入数据
 * @retval 
 */
void TM1638_Write_Addr_Byte(uint8_t addr,uint8_t data)
{
    STB_0();
    TM1638_Write_Byte(addr);        //STB 为低后的第一个字节作为指令
    TM1638_Write_Byte(data);
    STB_1();
}

这里一共有三个函数,其实就是写入一个字节的数据;代开片选写入一字节数据;打开片选写入2字节数据,分别是地址和参数.

/**
 * @brief TM1638读数据函数
 * @param
 * @retval 读取的8位数据
 */
unsigned char TM1638_Read(void) //读数据函数
{
    uint8_t i;
	uint8_t data,temp=0;
 
    TM1638_IO_INPUT();
    for(i=0; i<8; i++)
    {
        temp>>=1;
        CLK_0(); //CLK=0
        data = DIO_Read();  //读取DIO值
        if(data)
		{
			temp|=0x80; //按位或：与0或不变、与1或置1
        }
		CLK_1(); //CLK=1
    }
	TM1638_IO_OUTPUT();
    return temp;
}
 
/**
 * @brief TM1638读键扫数据函数
 * @param
 * @retval 读取的按键号，1~8
 */
unsigned char TM1638_ReadKey(void)  //TM1638读键扫数据函数
{
    unsigned char c[4],i,key_value=0;
 
    STB_0();  //STB=0,开始写命令
    TM1638_Write_Byte(0x42);  //普通模式，地址自动增加，读键扫数据
    for(i=0; i<4; i++)	
	{
		c[i]=TM1638_Read(); //读取键值
    }
	STB_1();  //STB=1,读键值结束
 
    //数据处理
    for(i=0; i<4; i++)
	{
        key_value|=(c[i]<<i);
    }
	for(i=0; i<8; i++)
	{
        if((0x01<<i)==key_value) break;
    }
	return (i+1);//返回按键值，与模块上的相对应
}

.c文件

#include "stm32f10x.h"   // Device header
#include "TM1638.h"
 
unsigned char TM1638_Arr_SEG[]= {0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07, //共阴极数码管段码，不带小数点
                                 0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71,
                                 0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,  //共阴极数码管段码，带小数点
                                 0xFF,0xEF,0xF7,0xFC,0xB9,0xDE,0xF9,0xF1
                                }; //0～F，1亮0灭
 
//共阴极数码管段码，不带小数点,display函数用
unsigned char TM1638_Arr_SEG_Display[]= {   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,
                                            0,   0,   0,   0,   0,   0,0x3F,0x06,0x5B,0x4F,//0-9
                                            0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,   0,   0,   0,   0,
                                            0,   0,   0,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71,   0
                                        };
 
uint8_t TM1638_Addr_SEG[8]= {0xC0,0xC2,0xC4,0xC6,0xC8,0xCA,0xCC,0xCE}; //模块从右到左的八个数码管
uint8_t TM1638_Addr_LED[8]= {0xC1,0xC3,0xC5,0xC7,0xC9,0xCB,0xCD,0xCF}; //模块从右到左的八个发光二极管
 
 
 
/**
 * @brief TM1638-GPIO初始化函数
 * @param
 * @retval 
 */
static void TM1638_GPIO_Config()
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 
    RCC_TIM1638_CMD(RCC_TM1638,ENABLE);  
	//将3只因脚全部设置为同样的推挽输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TM1638_GPIO_Pin; 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
    GPIO_Init(TM1638_GPIO, &GPIO_InitStructure); 
	STB_1();
	CLK_1();
	DIO_1();
}
void TM1638_IO_INPUT()
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 
    RCC_TIM1638_CMD(RCC_TM1638,ENABLE);  
	//将3只因脚全部设置为同样的推挽输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DIO; 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
    GPIO_Init(TM1638_GPIO, &GPIO_InitStructure); 	
}
void TM1638_IO_OUTPUT()
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 
    RCC_TIM1638_CMD(RCC_TM1638,ENABLE);  
	//将3只因脚全部设置为同样的推挽输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DIO; 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
    GPIO_Init(TM1638_GPIO, &GPIO_InitStructure); 
	DIO_1();	
}
/**
 * @brief TM1638初始化函数
 * @param
 * @retval 
 */
void TM1638_Init() 
{
    TM1638_GPIO_Config();
    TM1638_Clear();
}
 
/**
 * @brief 给TM1638写入数据
 * @param byte-写入的数据
 * @retval 
 */
void TM1638_Write_Byte(uint8_t byte) 
{
    uint8_t Count;
    for(Count = 0; Count < 8; Count++)
    {
        CLK_0();         //在时钟的上升沿写入数据
        if(byte & 0x01)
        {
            DIO_1(); 
        }
        else
        {
            DIO_0(); 
        }
        byte >>= 1;        //8位全部读取
        CLK_1();  		 //在时钟的上升沿写入数据
    }
}
 
/**
 * @brief 给TM1638写入数据(或者命令)
 * @param byte-写入的数据
 * @retval 
 */
void TM1638_Write_Data(uint8_t data) //TM1638写数据函数
{
    STB_0();                         //片选,为低时开始处理信息
    TM1638_Write_Byte(data);
    STB_1();
}
 
void (*TM1638_Write_Cmd)(u8)=TM1638_Write_Data;//给函数起一个别名，函数指针
 
/**
 * @brief 写入地址加上数据
 * @param 
		addr-对应地址
		data-写入数据
 * @retval 
 */
void TM1638_Write_Addr_Byte(uint8_t addr,uint8_t data)
{
    STB_0();
    TM1638_Write_Byte(addr);        //STB 为低后的第一个字节作为指令
    TM1638_Write_Byte(data);
    STB_1();
}
 
/**
 * @brief 在数码管上面显示数据
 * @param 
		data-写入数据
 * @retval 
 */
void TM1638_Display_Num(uint32_t data)
{
    unsigned int dataL=0,dataR=0;
    dataL=data/10000;
    dataR=data%10000;
    TM1638_Write_Cmd(0x44);//固定地址，写数据
    TM1638_Write_Cmd(0x88);//显示开，亮度1
 
    TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[0],TM1638_Arr_SEG[dataL/1000]);
    TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[1],TM1638_Arr_SEG[dataL%1000/100]);
    TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[2],TM1638_Arr_SEG[dataL%100/10]);
    TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[3],TM1638_Arr_SEG[dataL%10]);
    TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[4],TM1638_Arr_SEG[dataR/1000]);
    TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[5],TM1638_Arr_SEG[dataR%1000/100]);
    TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[6],TM1638_Arr_SEG[dataR%100/10]);
    TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[7],TM1638_Arr_SEG[dataR%10]);
}
 
/**
 * @brief 在数码管上面显示温度
 * @param 
		data-写入数据
 * @retval 
 */
void TM1638_Display_Tmp(uint32_t data)
{
    TM1638_Write_Cmd(0x44);//固定地址，写数据
    TM1638_Write_Cmd(0x88);//显示开，亮度1
 
    TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[0],TM1638_Arr_SEG[data/10]);
    TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[1],TM1638_Arr_SEG[data%10]);
}
 
/**
 * @brief 在数码管上面显示湿度
 * @param 
		data-写入数据
 * @retval 
 */
void TM1638_Display_Hum(uint32_t data)
{
    TM1638_Write_Cmd(0x44);//固定地址，写数据
    TM1638_Write_Cmd(0x88);//显示开，亮度1
 
    TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[4],TM1638_Arr_SEG[data/10]);
    TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[5],TM1638_Arr_SEG[data%10]);
}
 
 
/**
 * @brief TM1638指定地址显示数码，0-F
 * @param 
		num-数码管位置12345678
		seg-字符0-F
		p-N/Y
 * @retval 
 */
void TM1638_Display_SEG(unsigned int num,unsigned char seg,PointState p)
{
    TM1638_Write_Cmd(0x44);//固定地址，写数据
    TM1638_Write_Cmd(0x88);//显示开，亮度1
 
    TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[num-1],TM1638_Arr_SEG_Display[seg-32]|p);
}
 
/**
 * @brief TM1638指定LED亮灭
 * @param 
		num-LED位置
		light-OFF/ON
 * @retval 
 */
void TM1638_Display_LED(unsigned int num,LightState light)
{
    TM1638_Write_Cmd(0x44);//固定地址，写数据
    TM1638_Write_Cmd(0x88);//显示开，亮度1
 
    TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_LED[num],light);
}
 
 
/**
 * @brief TM1638关闭指定数码管函数
 * @param serial-数码管序号1-8
 * @retval 
 */
void TM1638_SEG_Off(unsigned char num)  //TM1638关闭指定数码管函数
{
    TM1638_Write_Cmd(0x44);//固定地址，写数据
    TM1638_Write_Cmd(0x88);//显示开，亮度1
 
    TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[num-1],0x80);
}
 
/**
 * @brief TM1638读数据函数
 * @param
 * @retval 读取的8位数据
 */
unsigned char TM1638_Read(void) //读数据函数
{
    uint8_t i;
	uint8_t data,temp=0;
 
    TM1638_IO_INPUT();
    for(i=0; i<8; i++)
    {
        temp>>=1;
        CLK_0(); //CLK=0
        data = DIO_Read();  //读取DIO值
        if(data)
		{
			temp|=0x80; //按位或：与0或不变、与1或置1
        }
		CLK_1(); //CLK=1
    }
	TM1638_IO_OUTPUT();
    return temp;
}
 
/**
 * @brief TM1638读键扫数据函数
 * @param
 * @retval 读取的按键号，1~8
 */
unsigned char TM1638_ReadKey(void)  //TM1638读键扫数据函数
{
    unsigned char c[4],i,key_value=0;
 
    STB_0();  //STB=0,开始写命令
    TM1638_Write_Byte(0x42);  //普通模式，地址自动增加，读键扫数据
    for(i=0; i<4; i++)	
	{
		c[i]=TM1638_Read(); //读取键值
    }
	STB_1();  //STB=1,读键值结束
 
    //数据处理
    for(i=0; i<4; i++)
	{
        key_value|=(c[i]<<i);
    }
	for(i=0; i<8; i++)
	{
        if((0x01<<i)==key_value) break;
    }
	return (i+1);//返回按键值，与模块上的相对应
}
 
 
 
/**
 * @brief TM1638全清
 * @param 
 * @retval 
 */
void TM1638_Clear(void)
{
    uint8_t i;
    TM1638_Write_Data(0x44); //普通模式，固定地址，写数据到显示寄存器
    TM1638_Write_Data(0x88); //显示开，亮度第1级
    for(i=0; i<16; i++)
    {
        TM1638_Write_Addr_Byte(0XC0+i,0X00); //全地址写入0X00
    }
}

.h文件

#ifndef _TM1638_H_
#define _TM1638_H_
 
 
 
#include "stm32f10x.h"
 
typedef enum {N = 0x00, Y = 0x80} PointState; //是否带小数点 Y：带，N：不带
 
typedef enum {OFF = 0x00, ON = 0x01} LightState; //灯开关状态 On：开，Off：关
 
 
 
 
//TM1638引脚定义
#define STB 				GPIO_Pin_13
#define CLK 				GPIO_Pin_14
#define DIO 				GPIO_Pin_15
#define TM1638_GPIO 		GPIOB
#define TM1638_GPIO_Pin 	STB | CLK | DIO 
#define RCC_TM1638 			RCC_APB2Periph_GPIOB
#define RCC_TIM1638_CMD  	RCC_APB2PeriphClockCmd
 
//TM1638引脚的写入和读取函数定义
#define STB_0() GPIO_ResetBits(TM1638_GPIO,STB)
#define STB_1() GPIO_SetBits(TM1638_GPIO,STB)
#define CLK_0() GPIO_ResetBits(TM1638_GPIO,CLK)
#define CLK_1() GPIO_SetBits(TM1638_GPIO,CLK)
#define DIO_0() GPIO_ResetBits(TM1638_GPIO,DIO)
#define DIO_1() GPIO_SetBits(TM1638_GPIO,DIO)
#define DIO_Read() GPIO_ReadInputDataBit(TM1638_GPIO,DIO)
 
//用户层函数
void TM1638_Init(); //TM1638初始化函数
void TM1638_Display_Num(u32 data); //显示数字
void TM1638_Display_Tmp(uint32_t data);
void TM1638_Display_Hum(uint32_t data);
void TM1638_Display_SEG(unsigned int num,unsigned char seg,PointState p); //选择数码管显示0-F
void TM1638_Display_LED(unsigned int num,LightState light); //指定led亮灭
 
unsigned char TM1638_ReadKey(); //TM1638读键扫数据函数
void TM1638_SEG_Off(unsigned char num);  //TM1638关闭指定数码管函数
void TM1638_Clear(); //TM1638全清
 
//底层函数
void TM1638_Write_Byte(u8 byte); //TM1638单写数据，需要在函数外对STB操作
void TM1638_Write_Data(u8 data); //TM1638一个完整数据写入
void TM1638_Write_Addr_Byte(u8 addr,u8 data); //TM1638指定地址写入数据
unsigned char TM1638_Read(); //TM1638读数据函数
void TM1638_GPIO_Init(); //TM1638引脚初始化函数
extern void (*TM1638_Write_Cmd)(u8);//给函数起一个别名，函数指针
void TM1638_IO_INPUT();
void TM1638_IO_OUTPUT();
#endif

标签：SEG,LED,Addr,void,显示屏,Write,TM1638,GPIO,面板
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