STM32物联网项目中的TM1620数码管驱动实现详解

程序功能：

 TM1620

这里主要说说关于TM1620指令与数据传输，其他概述等内容详细见TM1620手册：

链接：https://pan.baidu.com/s/1C4I_oy9n9QjSPu8UD-FJRg 
提取码：9ec0 
–来自百度网盘超级会员V2的分享

TM1620一共有4条指令：

(1) 显示模式命令设置： 
该指令用来设置选择段和位的个数（4～6 位,8～10 段）。当该指令被执行时,显示被强制关闭。在显示模式不变时,显存内的数据不会被改变,显示控制命令控制显示开关。

 本项目使用的是6位8段的数码管，即0x020。

(2) 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。

(3) 显示控制命令设置： 
该指令用来设置显示的开关以及显示亮度调节。共有8级辉度可供选择进行调节。  

(4) 地址命令设置： 
该指令用来设置显示寄存器的地址。 最多有效地址为12位(00H-0BH)。上电时,地址默认设为00H。

 ▲注意：芯片显示寄存器在上电瞬间其内部保存的值可能是随机不确定的,此时我们直接发送开屏命令,将有可能出现显示乱码。所以建议对显示寄存器进行一次上电清零操作,即上电后向12位显存地址（00H-0BH）中全部写入数据0x00。具体操作方法是：初始化TM1620时使用（2）数据命令中的自动地址增加命令，依次给所有地址写0x00.

串行数据传输格式

空闲时，时钟和STB线均被拉高；STB线拉低，准备发送数据；CLK线拉低，此时准备数据位，之后拉高CLK线，发送数据（在CLK上升沿发送数据），循环此步骤8次，可发送1Byte数据。

两种地址模式的传输

 两种模式的区别就是发送数据时，固定地址模式必须先发送地址地址命令，才能发送数据，而地址增加模式不用。

强调：起始地址命令字发送完毕,“STB”不需要置高紧跟着传数据,最多14BYTE,数据传送完毕才将“STB”置高。

数码管

本项目使用的是共阴极数码管，即单片机发送高电平点亮。

 若想让数码管显示“0”字样，只需要向00H（GRID1）地址中从低位开
始写入0x3F数据点亮相应的段选位，低位到高位依次对应图中的a、b、c、d、e、f、g、dp或SEG1~SEG8。

数码管位选与地址关系如图：

 即GRID1的低4位为00HL，高4位为00HU…

功能实现

 硬件电路：

 TM1620的STB、CLK、DIN引脚分别连接单片机的PC0、PC1、PC2引脚。

 初始化：

初始化TM1620的3个输出引脚：

 初始化Key1按键引脚并在NVIC中打开外部中断0：

 代码部分：

定义结构体类型：

typedef struct
{
	Brightness_level_t  Brightness;
	
	void (*TM1620_Init)(void);                          //TM1620初始化
	void (*Disp)(Disp_NUM_t,uint8_t,Disp_DP_Status_t);  //数码管显示
} Display_t;

 还定义了6个枚举，分别定义了显示模式、写数据地址模式、辉度等级、显示寄存器地址、数码管编号、小数点状态（即数码管dp段），这里就不一一列举。

写入字节函数：

/*
	* @name   TM1620_Write_Byte
	* @brief  TM1620写入字节
	* @param  dat -> 待写入数据
	* @retval None      
*/
static void TM1620_Write_Byte(uint8_t dat) 
{
	uint8_t i = 0;

	
	CLR_STB;
	
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		CLR_CLK;
		//准备数据位
		if((dat & BIT0) == BIT0) //BIT0为宏定义，为0x01
			SET_DIN;
		else
			CLR_DIN;
		dat = dat >> 1; //移位，为发送下一位做准备
		//拉高CLK，发送数据	
		SET_CLK;	
		__nop();
	}	
}

TM1620初始化函数：

/*
	* @name   TM1620_Init
	* @brief  TM1620初始化
	* @param  None
	* @retval None      
*/
static void TM1620_Init() 
{
	uint8_t i = 0;
	
	//设置显示模式
	TM1620_Write_Byte(Disp_Mode_GRID6_SEG8); 
	SET_STB;  
	
    //设置地址自动增加模式
	TM1620_Write_Byte(Write_Data_Addr_Auto_Add); 
	SET_STB;
	
	//利用循环清除显示寄存器地址
	TM1620_Write_Byte(Disp_SFR_Addr_00H); //首地址

	for(i=0;i<Disp_SFR_Addr_Num;i++)
		TM1620_Write_Byte(0x00); 
    SET_STB; 

	//调节数码管辉度
    TM1620_Write_Byte(Display.Brightness);
	SET_STB; 
}

数码管显示函数：

/*
	* @name   Disp
	* @brief  数码管显示
  * @param  Disp_NUM:       数码管编号
            Dat             数据0~F
            Disp_DP_Status  小数点显示状态
	* @retval None      
*/
static void Disp(Disp_NUM_t Disp_NUM,uint8_t Dat,Disp_DP_Status_t Disp_DP_Status) 
{
	//检查参数范围
	if(Dat > 0x0F)
	{
		System.Assert_Failed();
	}
	
	//设置显示模式
	TM1620_Write_Byte(Disp_Mode_GRID6_SEG8); 
	SET_STB;
	
	//设置地址固定模式
	TM1620_Write_Byte(Write_Data_Addr_Fix); 
	SET_STB;
	
	//写地址（数码管编号）
	TM1620_Write_Byte(Disp_NUM);
	//写数据，并判断有无小数点
	if(Disp_DP_Status == Disp_DP_ON)
		TM1620_Write_Byte(Disp_Decode[Dat] + 0x80); 
    //Disp_Decode数组存贮的是数码管显示“0”~“F”的译码。
	else
		TM1620_Write_Byte(Disp_Decode[Dat]);
	SET_STB;
	
	//设置辉度
  TM1620_Write_Byte(Display.Brightness);
	SET_STB; 
}

 外部中断0回调函数：

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
	if(GPIO_Pin == KEY1_Pin)
	{
		LED.LED_Flip(LED2);
		
		switch(Display.Brightness)
		{
			case Brightness_level_1: Display.Brightness = Brightness_level_2; break;
			case Brightness_level_2: Display.Brightness = Brightness_level_3; break;
			case Brightness_level_3: Display.Brightness = Brightness_level_4; break;
			case Brightness_level_4: Display.Brightness = Brightness_level_5; break;
			case Brightness_level_5: Display.Brightness = Brightness_level_6; break;
			case Brightness_level_6: Display.Brightness = Brightness_level_7; break;
			case Brightness_level_7: Display.Brightness = Brightness_level_8; break;
			case Brightness_level_8: Display.Brightness = Brightness_level_1; break;
			default: Display.Brightness = Brightness_level_3;
		}
	}
}