STM32通过I2C驱动TM1637显示四位数码管

时间：2024-03-01 18:54:21

　　目前市面上有一些数码管显示芯片，其中TM1637是比较经典，也是我个人比较喜欢的一款芯片。TM1637是天微电子的一款带按键扫描的8段*6位数码管驱动芯片，本次使用STM32F103C8T6驱动四位数码管。（下图：TM1637功能及管脚，来源TM1637开发手册）

I2C驱动：

　　TM1637采用的通信方式是I2C通信，所以我们首先来简单介绍下I2C的通信方式：

　　I2C通信是一种经典的通信协议，在物理层上，它使用SDA（串行数据线），SCL（串行时钟线）两条线控制一个或多个设备。既然通过一条数据线控制多个设备，那么设备就必定有一个独属于自己的地址（类似于ID），以便于主机可以和不同的设备通信。

　　在协议层上，I2C通信时会首先发送一个Start信号，这时，在数据线上的设备都会听到这个信号，并等待着下一个信号：地址信号的到来。主机在开始信号后会发送地址信号，如果这个地址不是从机设备的地址，那么这个从机会忽略后面的消息，因为主机的通信对象不是它，它不需要继续听下去（这也不太礼貌）。但如果这个地址是从机的地址，那么从机会发送一个应答信号，表示”我听到了“。

　　由于本次是我们是单方面向TM1637写数据，所以I2C中主机由从机中读数据不再赘述。接下来主机会发送多个字节的数据，主机每发送一个字节的数据，从机就会应答一次，当主机想要停止发送，就会发送一个停止数据,整个通信流程就完成了。（图源网络，地址位也可能是10位）

 

 

TM1637驱动代码：

　　知道了通信方式，我们就可以比较轻松的编写出TM1637的驱动代码，先看看官方给出的程序流程：

　　

　　这里我们舍去按键扫描的程序，直接使用I2C驱动，并使用图中的地址自加模式

　　我们先进行头文件中宏的定义：

#ifndef   __TM1637_H
#define   __TM1637_H

#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h"

//与库函数操作取一个
#define    SDA_IN()  {GPIOA->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOA->CRL|=(u32)8<<28;}      //通过寄存器更改为输入
#define    SDA_OUT() {GPIOA->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOA->CRL|=(u32)3<<28;}      //通过寄存器更改为输出

#define    TM_SCL_PORT        GPIOA
#define    TM_SCL_CLK         RCC_APB2Periph_GPIOA
#define    TM_SCL_PIN         GPIO_Pin_5

#define    TM_DIO_PORT        GPIOA
#define    TM_DIO_CLK         RCC_APB2Periph_GPIOA
#define    TM_DIO_PIN         GPIO_Pin_7

　#define TM_SCL PAout(5)
　#define TM_SDA PAout(7)

  #define READ_SDA PAin(7)

 

/*函数声明，这里省略，使用时请自加*/

#endif

 

　　在驱动文件TM1637.c中首先是I2C初始化，这里使用了软件I2C

#include "TM1637.h"
#include "delay.h"



void TM_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    
    RCC_APB2PeriphClockCmd(TM_DIO_CLK|TM_SCL_CLK,ENABLE);    
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TM_DIO_PIN | TM_SCL_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;    
    GPIO_Init(TM_DIO_PORT,&GPIO_InitStructure);
    
//    TM_SCL=1;
//    TM_SDA=1;
}

　　

　　然后是开始，停止，等待应答，写一个8位数据的函数

void TM_Start(void)
{
    TM_SDA=1;
    delay_us(2);
    TM_SCL=1;
    delay_us(2);
    TM_SDA=0;
    delay_us(2);
    TM_SCL=0;
    delay_us(2);
}

void TM_Stop(void)
{
    TM_SCL=0;
    delay_us(2);
    TM_SDA=0;
    delay_us(2);
    TM_SCL=1;
    delay_us(2);
    TM_SDA=1;
    delay_us(2);
}

void TM_Wait_Ask(void)
{
    SDA_IN();
    unsigned char i;
    TM_SCL=0;
    delay_us(5);
    while(READ_SDA==1&&(i<250))i++;
    TM_SCL=1;
    delay_us(2);
    TM_SCL=0;
    SDA_OUT();
}

void TM_WriteByte(uint8_t txd)
{
    uint8_t i;
    for(i=0;i<8;i++)
  {
        TM_SCL=0;
        delay_us(2);
        if(txd & 0x01){
            TM_SDA=1;
        }
        else {
            TM_SDA=0;
        }
        delay_us(3);
        txd>>=1;
        TM_SCL=1;
        delay_us(3);
  }
    //TM_Wait_Ask();
}

　　

　　最后是main中使用的Display函数,这里的函数适用于4位数码管：

void TM_Display(uint8_t *discode)
{
    uint8_t i;
    
    TM_Start();
    TM_WriteByte(0x40);    //40 地址自加模式     44 固定地址模式
    TM_Wait_Ask();
    TM_Stop();
    
    TM_Start();
    TM_WriteByte(0xc0);   //首地址
    TM_Wait_Ask();
    
    for(i=0;i<4;i++)
    {
        TM_WriteByte(*(discode+i));  //依次发送数组数据
        TM_Wait_Ask();
    }
    TM_Stop();
    
    TM_Start();
    TM_WriteByte(0x89);   //亮度
    TM_Wait_Ask();
    TM_Stop();
}

　　　在主函数中，我们需要定义一个字符数组，以显示正确的字符，同时需要定义一个uint8_t长度的四位数组，即可进行显示。

　　

unsigned char  Data[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
//不带点

unsigned char  DataD[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef};
//带点

uint8_t time[4]={0x3f,0x3f,0x3f,0x3f};   //一个四位数组,这里代表0000

TM_Display(time);  //进行显示！

 

　　以上就是STM32通过I2C驱动TM1637的相关内容。

　　代码有几处借鉴了网上或者TM官方的思路，文章纯手打，如果转载使用望注明一下博客地址。 |･ω･)

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