【雕爷学编程】Arduino动手做（102）TM1638按键数码管

37款传感器与执行器的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止这37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手尝试系列实验，不管成功（程序走通）与否，都会记录下来---小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。

【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

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。本模块质量可靠、稳定性好、抗干扰能力强。主要应用于冰箱、空调 、家庭影院等产品的高段位显示屏驱动。

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、封装形式：SOP28

模块功能介绍，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

该模块所用芯片为TM1638，集合了单片机常见外围电路，最大特点是只需占用单片机三个IO口即可驱动，扫描显示和按键扫描不需要单片机干预，只需要读写相关寄存器送显示数据或检测按键，节省MCU资源。试想下，我们平时使用单片机外接8个LED，8位数码管，8个按键这需占用多少个IO口，远不止3个IO口吧，但用这个模块就可以实现。经实际应用，按键灵敏显示效果良好。

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

实验程序一：TM1638模块的演示文件库（LED和键）

（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TM1638plus-安装

2、项目：TM1638模块的演示文件库（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