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。
三、管脚说明
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。
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。
五、应用电路
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）
正常工作范围（Ta = -20 ～ 70℃，Vss = 0 V）
电气特性（Ta = -20 ～ 70℃，VDD = 4.5 ～ 5.5 V， Vss = 0 V）
开关特性（Ta = -20 ～ 70℃，VDD = 4.5 ～ 5.5 V）
时序特性（Ta = -20 ～ 70℃，VDD = 4.5 ～ 5.5 V）
七、封装尺寸
基于stm32智能时钟的实践--- TM1638的运用
代码语言：javascript复制/**
* @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.
代码语言：javascript复制/**
* @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
代码语言：javascript复制#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=data000;
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[dataL00/100]);
TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[2],TM1638_Arr_SEG[dataL0/10]);
TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[3],TM1638_Arr_SEG[dataL]);
TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[4],TM1638_Arr_SEG[dataR/1000]);
TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[5],TM1638_Arr_SEG[dataR00/100]);
TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[6],TM1638_Arr_SEG[dataR0/10]);
TM1638_Write_Addr_Byte(TM1638_Addr_SEG[7],TM1638_Arr_SEG[dataR]);
}
/**
* @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]);
}
/**
* @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]);
}
/**
* @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
代码语言：javascript复制#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
