[STM32F1]基于STM32F103实现TM1640点亮16位共阴极数码管，显示“0~F”数字

本节我们目标是实现TM1640点亮16位共阴极数码管，显示“0~F”数字；

1. 硬件设计

GPIO初始化配置 SCL(PB6)  SDA(PB7)；开漏输出，通过IO模拟驱动TM1640，TM1640IC驱动有点类似于I2C；

TM1640概述

TM1640 是一种LED（发光二极管显示器）驱动控制专用电路，内部集成有MCU 数字接口、数据锁存器、LED 驱动等电路。本产品性能优良，质量可靠。主要应用于电子产品LED显示屏驱动。采用SOP28、SSOP28的封装形式。

特性说明

• 采用CMOS工艺
• 显示模式（8 段×16 位）
• 辉度调节电路（占空比 8 级可调）
• 两线串行接口（SCLK，DIN）
• 振荡方式：内置RC振荡
• 内置上电复位电路
• 封装形式：SOP28、SSOP28

管脚定义：

file:///C:/Users/Administrator/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20221028215534932.png?lastModify=1667127310

管脚功能定义：

file:///C:/Users/Administrator/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20221028215737311.png?lastModify=1667127310

逻辑电源电压 为5V，SEG 脚驱动拉电流（VDD = 4.5～ 5.5 V、Vo = 0V）为90mA；GRID脚驱动灌电流200 mA；最大时钟频率为1MHz;

接口说明

微处理器的数据通过两线总线接口和 TM1640 通信，在输入数据时当 CLK 是高电平时，DIN 上的信号必须保持不变；只有 CLK 上的时钟信号为低电平时，DIN 上的信号才能改变。数据的输入总是低位在前,高位在后传输.数据输入的开始条件是 CLK 为高电平时，DIN 由高变低；结束条件是 CLK 为高时，DIN 由低电平变为高电平。指令数据传输过程如下图：

file:///C:/Users/Administrator/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20221028221751517.png?lastModify=1667127310

这里我们使用写 SRAM 数据地址自动加  1 模式：

Command1:设置数据;

Command2:设置地址;

data1~N:传输显示数据（最多 16 字节，不能多写）;

Command3:控制显示;

数据指令

指令用来设置显示模式和LED 驱动器的状态。在指令START有效后由DIN输入的第一个字节作为一条指令。经过译码，取最高B7、B6两位比特位以区别不同的指令。

file:///C:/Users/Administrator/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20221028222030939.png?lastModify=1667127310

数据命令设置：

地址命令设置：

file:///C:/Users/Administrator/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20221028222201843.png?lastModify=1667127310

上电时，地址默认设为C0H。显示数据与芯片管脚以及显示地址之间的对应关系如下表所示：

file:///C:/Users/Administrator/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20221028222246762.png?lastModify=1667127310

显示控制命令

file:///C:/Users/Administrator/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20221028222344305.png?lastModify=1667127310

2 软件设计

首先是TM1640初始化MX_GPIO_Init，设置为开漏极输出，如下：

void MX_GPIO_Init(void)

{

​

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

​

  /* GPIO Ports Clock Enable */

  __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();

  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

​

  /*Configure GPIO pin Output Level */

  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_SET);

​

  /*Configure GPIO pins : PB6 PB7 */

  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7;

  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;

  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

​

}

接着设置TM1640，并写入段码

void TM1640_Handle(void)

{

    u8 i;

    TM1640_Generate_START();

    TM1640_WriteData(0x40);//数据命令设置：普通模式，地址自动加一

    TM1640_Generate_STOP();

​

    TM1640_Generate_START();

    TM1640_WriteData(0xC0);地址命令设置：初始地址00H

    for(i=0;i<16;i++)  //发送16位显示数据

    {

        TM1640_WriteData(CODE);

    }

    TM1640_Generate_STOP();

​

    TM1640_Generate_START();

    TM1640_WriteData(0x8c);    //显示控制：显示开，脉冲宽度设为11/16

    TM1640_Generate_STOP();

    delay_ms(10);

​

}

其中，

TM1640_WriteData(0x40);是Command1数据命令设置，普通模式，地址自动加一；

TM1640_WriteData(0xC0);是Command2地址命令设置，初始地址00H；

TM1640_WriteData(CODE);是传输显示数据（最多 16 字节，不能多写）；

TM1640_WriteData(0x8c);是Command3控制显示：显示开，脉冲宽度设为11/16

3 下载验证

显示"0~F"；

4 入门视频教程【TM1640驱动数码管】TM1640驱动原理介绍以及基于STM32F103实现TM1640控制点亮16位共阴极数码管】
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作者：lilijin1995
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