4位数码管显示模块驱动

TM1637四位数码管模块是一个带时钟点的4位共阳数码管（0.36英寸）的显示模块，驱动芯片为TM1637，驱动方式为IIC，因此只需2根信号线即可使单片机控制4位8段数码管（数码管8级亮度可调）。

模块特点如下：

• 显示器件为4位共阳数码管

• 数码管8级亮度可调

• 控制接口电平可为5V或3.3V

• IIC驱动，只需要占用两个IO引脚即可实现驱动显示功能

• 带有时钟点，应用于电子钟显示很方便

TM1637管脚定义

硬件连接

模块共4个引脚（GND、VCC、DIO、CLK），GND为地，VCC为供电电源，DIO为数据输入输出脚，CLK为时钟信号脚。

用4根母对母杜邦线将4位数码管显示模块和STM32核心板连接起来，如下图、下表所示：

IIC总线时序分析

因为TM1637是IIC总线驱动，所以驱动TM1637的总线时序需满足IIC总线的规定。

下图是指令数据传输过程（读按键数据时序）：

上面时序图需要注意以下几点：

1. IIC总线对数据的有效性要求：在输入数据时，当CLK是高电平时，DIO上的信号必须保持不变；只有CLK上的时钟信号为低电平时，DIO上的信号才能改变。
   

所以我们封装的写字节的函数，都是在CLK引脚为低电平的时候，修改DIO的数据；

1. 数据输入的开始条件是CLK为高电平时，DIO由高变低；
   

具体代码实现如下：

 //IIC开始void TM1637_start(void){ CLK_1; DIO_1; delay_us(2); DIO_0;}

1. 结束条件是CLK为高电平时，DIO由低电平变为高电平。
   

具体代码实现如下：

//IIC停止void TM1637_stop(void){ CLK_0; delay_us(2); DIO_0; delay_us(2); CLK_1; delay_us(2); DIO_1; delay_us(2);}

1. TM1637的数据传输带有应答信号ACK，在传输数据的过程中，在时钟线的第九个时钟芯片内部会产生一个应答信号ACK将DIO管脚拉低。
   

写命令的实现

根据上面实现的IIC 写字节函数，实现下面地址自动加1模式下向SRAM写数据，下图中时序图和代码部分，颜色、形状相同部分相互对应。

起始信号之后，由DIO输入TM1637的第一个字节作为一条指令。经过内部译码，取这个字节的B7、B6两位比特位以区别不同的指令。

数据命令设置

该指令用来设置数据写和读，B1和B0位不允许设置01或11，有上面表格可以查到B7=0，B6=1。

比如：

0x40这个命令，就对应上表中第一行：写数据到显示寄存器。

地址命令设置

该指令用来设置显示寄存器的地址，如果地址设为06H或更高，数据将被忽略，直到有效地址被设定；上电时，地址默认为00H。

比如：

0xC0这个就是地址命令，对应显示地址00H，即第一个数码管的地址，后面发送数据就可以给第一个数码管设置显示内容。

显示控制

比如：

0x8F对应二进制1000 1111，B3=1代表开显示，B2~B0的111代表脉冲宽度，即显示亮度，通过表格可以得出0x8F代表最高亮度。

结果展示

这种数码管可以显示的内容有：0123456789AbcdEFHLnPU，下面视频对这些内容进行了循环显示。

资料获取

微信公众号后台回复“四位数码管”，可以下载本文对应的工程源码。