【雕爷学编程】Arduino动手做（102）---TM1638按键数码管

37个传感器和执行器的提法在互联网上广泛传播。事实上，Arduino能兼容的传感器模块肯定不止这37种。鉴于我积累了一些传感器和执行模块，根据实践知识（必须做）的概念，为了学习和交流，这里准备逐一尝试一系列实验，无论成功（程序），都会记录——小进步或问题，希望能吸引玉。

【Arduino】168传感器模块系列实验(数据代码) 仿真编程 图形编程）

实验102：TM1638按键数码管LED8位数码管显示模块\LED\按键智能控制模块

TM1638 带键盘扫描接口的一种LED驱动控制专用(发光二极管显示器)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。该模块质量可靠，稳定性好，抗干扰能力强。主要用于冰箱和空调 、高位显示屏驱动家庭影院等产品。

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.包装形式：SOP28

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

该模块使用的芯片为TM1638集成了单片机常见的外围电路，最大的特点是只占用三个单片机IO口可以驱动，扫描显示和按钮扫描不需要单片机干预，只需读取相关寄存器发送显示数据或检测按钮，节省MCU资源。想象一下，我们通常使用8个单片机外接LED，8位数字管，8个按钮需要占用多少个IO口，远不止三个IO但是可以用这个模块来实现。按键灵敏显示效果好。

接线方法： VCC GND接5V电源， STB CLK DIO接单片机IO口。

实验程序1：TM1638模块演示文件库（LED和键）

（1）Arduino参考开源代码

/* 【Arduino】168传感器模块系列实验(数据代码) 仿真编程 图形编程） 实验102： TM1638按键数码管LED8位数码管显示模块\LED\按键智能控制模块 1、安装库：IDE-工具-管理库-搜索TM1638plus-安装 2、项目：TM1638模块演示文件库（LED和键） 3、接脚： VCC → 5V GND → GND STROBE_TM D4 CLOCK_TM D6 DIO_TM D7 */    #include <TM1638plus.h>  // GPIO I/O pins on the Arduino connected to strobe, clock, data,  //pick on any I/O you want.  #define STROBE_TM 4  #define CLOCK_TM 6  #define DIO_TM 7  //Constructor object  TM1638plus tm(STROBE_TM, CLOCK_TM , DIO_TM);  void setup() { 
            // Test 0 reset test    tm.setLED(0, 1);    delay(1000);    tm.reset();        // Test 1 Brightness and reset    for (uint8_t brightness = 0; brightness < 8; brightness )    { 
        
      tm.brightness(brightness);

      tm.displayText("00000000");

      delay(1500);

  }

  tm.reset();

  

  // restore default brightness

  tm.brightness(0x02);

  

  //Test 2 ASCII display 2.348

  

  tm.displayASCIIwDot(0, '2');

  tm.displayASCII(1, '3');

  tm.displayASCII(2, '4');

  tm.displayASCII(3, '8');

  delay(2000);

  

  //TEST 3 single segment

  //In this case segment g (middle dash) of digit position 7

  tm.display7Seg(7,0b01000000);

  delay(2000);

  

  // Test 4 Hex digits.

  tm.displayHex(0, 1);

  tm.displayHex(1, 2);

  tm.displayHex(2, 3);

  tm.displayHex(3, 4);

  tm.displayHex(4, 5);

  tm.displayHex(5, 6);

  tm.displayHex(6, 7);

  tm.displayHex(7, 8);

  delay(2000);

  tm.displayHex(0, 8);

  tm.displayHex(1, 9);

  tm.displayHex(2, 10);

  tm.displayHex(3, 11);

  tm.displayHex(4, 12);

  tm.displayHex(5, 13);

  tm.displayHex(6, 14);

  tm.displayHex(7, 15);

  delay(2000);

  // Test 5 TEXT with dec point

  // abcdefgh with decimal point for c and d

  tm.displayText("abc.d.efgh");

  delay(3000);

  

  // Test6 TEXT + ASCII combo

  // ADC=2.548

  char text1[]= "ADC=.";

  tm.displayText(text1);

  tm.displayASCIIwDot(4, '2');

  tm.displayASCII(5, '5');

  tm.displayASCII(6, '4');

  tm.displayASCII(7, '8');

  delay(2000);

  

  //Test 7 buttons and LED test

  tm.displayText("EAGLER8 ");

}

void loop() { 
        

  uint8_t buttons = tm.readButtons();

  doLEDs(buttons);

}

// scans the individual bits of value

void doLEDs(uint8_t value) { 
        

  for (uint8_t position = 0; position < 8; position++) { 
        

  tm.setLED(position, value & 1);

  value = value >> 1;

  }

}

（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

/* 【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 1、安装库：IDE-工具-管理库-搜索TM1638-安装 2、项目：自锁LED,按键计数器 3、接脚： VCC → 5V GND → GND STROBE_TM D4 CLOCK_TM D6 DIO_TM D7 */

#define DATA_COMMAND 0X40

#define DISP_COMMAND 0x80

#define ADDR_COMMAND 0XC0

//TM1638模块引脚定义

int DIO = 7;

int CLK = 6;

int STB = 4; //这里定义了那三个脚

//共阴数码管显示代码

unsigned char tab[]={ 
        0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,

                  0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71};

unsigned char num[8];        //各个数码管显示的值 

void setup ()

{ 
        

  pinMode(STB,OUTPUT);

  pinMode(CLK,OUTPUT);

  pinMode(DIO,OUTPUT); //让三个脚都是输出状态

}

void loop()

  { 
        

    unsigned char i;

    init_TM1638();                      //初始化TM1638

    for(i=0;i<8;i++)

    Write_DATA(i<<1,tab[0]);              //初始化寄存器 

    while(1)

    { 
        

        i=Read_key();                  //读按键值

        if(i<8)

        { 
        

          num++;

          while(i==Read_key());              //等待按键释放

          if(num>15)

          num=0;

          Write_DATA(i*2,tab[num]);

          Write_allLED(1<<i);

        }

    }

}

void TM1638_Write(unsigned char    DATA)            //写数据函数

{ 
        

    unsigned char i;

      pinMode(DIO,OUTPUT);

    for(i=0;i<8;i++)

    { 
        

        digitalWrite(CLK,LOW);

        if(DATA&0X01)

          digitalWrite(DIO,HIGH);

        else

          digitalWrite(DIO,LOW);

        DATA>>=1;

        digitalWrite(CLK,HIGH);

    }

}

unsigned char TM1638_Read(void)                    //读数据函数

{ 
        

    unsigned char i;

    unsigned char temp=0;;    

      pinMode(DIO,INPUT);//设置为输入

    for(i=0;i<8;i++)

    { 
        

          temp>>=1;

        digitalWrite(CLK,LOW);

          if(digitalRead(DIO)==HIGH)

          temp|=0x80;

        digitalWrite(CLK,HIGH);

          

    }

    return temp;

}

void Write_COM(unsigned char cmd)        //发送命令字

{ 
        

      digitalWrite(STB,LOW);

    TM1638_Write(cmd);

      digitalWrite(STB,HIGH);

}

unsigned char Read_key(void)

{ 
        

    unsigned char c[4],i,key_value=0;

      digitalWrite(STB,LOW);

    TM1638_Write(0x42);                //读键扫数据 命令

    for(i=0;i<4;i++)        

      { 
        

        c=TM1638_Read();

      }

      digitalWrite(STB,HIGH);                            //4个字节数据合成一个字节

    for(i=0;i<4;i++)

    { 
        

        key_value|=c<<i;

      }    

      for(i=0;i<8;i++)

      { 
        

        if((0x01<<i)==key_value)

        break;

      }

    return i;

}

void Write_DATA(unsigned char add,unsigned char DATA)        //指定地址写入数据

{ 
        

    Write_COM(0x44);

      digitalWrite(STB,LOW);

    TM1638_Write(0xc0|add);

    TM1638_Write(DATA);

      digitalWrite(STB,HIGH);

}

void Write_allLED(unsigned char LED_flag)                    //控制全部LED函数，LED_flag表示各个LED状态

{ 
        

    unsigned char i;

    for(i=0;i<8;i++)

    { 
        

        if(LED_flag&(1<<i))

        Write_DATA(2*i+1,1);

        else

        Write_DATA(2*i+1,0);

      }

}

//TM1638初始化函数

void init_TM1638(void)

{ 
        

    unsigned char i;

    Write_COM(0x8b);    //亮度 (0x88-0x8f)8级亮度可调

    Write_COM(0x40);    //采用地址自动加1

      digitalWrite(STB,LOW);                //

    TM1638_Write(0xc0);  //设置起始地址

    for(i=0;i<16;i++)      //传送16个字节的数据

      TM1638_Write(0x00);

      digitalWrite(STB,HIGH);

}

（2）实验场景图