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;

) l; f; c! R6 G4 M

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：

- u, v( n$ r; J  q
' m8 c' Y! u: e7 Z  s$ u
: a2 n0 u5 Y( t5 ~9 b5 w$ _, y

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：

" z" u3 t  x. x' B

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：

" t% C7 C! w% |: n

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：

; m1 E3 `3 U' p2 i1 {& N

2 [$ s7 X+ T$ t
% X8 s/ C* T1 G2 M2 \3 u7 O
$ q! ?: D. I- D- h: `0 x) J
• void MX_GPIO_Init(void)
  
• {
  
• 
  ) G& ]3 z5 f7 S( j2 c
• GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  6 J3 t+ U6 [1 r+ K9 U. D& W. x
• 
  : @+ F! U7 x$ i: T& O& h
• /* GPIO Ports Clock Enable */
  
• __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
  
• __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  - v; f. c% G7 l/ Q8 ]+ M( Z9 }
• __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
  
• 
  
• /*Configure GPIO pin Output Level */
  
• HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_SET);
  % y$ C7 y# M6 X6 ?( p& I
• 
  
  
• /*Configure GPIO pins : PB6 PB7 */
  % n) S) P& ?) r8 N, d
• GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7;
  
• GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
  " {' d7 T; o+ M; f" H1 j- A9 f
•   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  " P5 A: h7 M* u* {+ U. R9 a
•   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  ; Z- t6 Y# O; R' R/ y8 b1 K( h, `
• HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
  , Z+ e$ ]: ~# b% O1 e
• 
  
• }
  

$ Y% F6 Y& k. K$ f  J9 Y

. T) ]3 V1 e( u2 j2 C  v: O接着设置TM1640，并写入段码

: h2 l& ^* _6 R; v6 N' {
• void TM1640_Handle(void)
  
• }
• u8 i;
  . z7 C* I4 m! I
•   TM1640_Generate_START();
• TM1640_WriteData(0x40);//数据命令设置：普通模式，地址自动加一
  $ y$ K8 Z$ u* b6 p$ `* j9 M
• TM1640_Generate_STOP();
  7 N8 p' Z- U; y( p, R! h
• TM1640_Generate_START();
  9 _9 C- d4 o( p; C: v" o: w
• TM1640_WriteData(0xC0);地址命令设置：初始地址00H
  7 o7 x( @( I" q! Q
• for(i=0;i<16;i++)  //发送16位显示数据
  % v4 S" R# e/ I# q5 _, X
• {
  + _4 Y7 \2 A1 U, F" y  V
•   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();
  ) F3 P& k; r) g$ d8 }
•   delay_ms(10);
  
• 
  2 B* r3 y$ g# n& H+ |
• }
  * s+ g" _# o2 l" q# `) W9 N. d; O
  
  # E" w7 W( \- R, t$ S. i
  . K- E2 g2 c2 e

0 |' ~% H9 |" a( A# V

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；
7 Y9 a5 Z, F$ h$ E3 J# NTM1640_WriteData(CODE);是传输显示数据（最多 16 字节，不能多写）；
! I% h7 `# T2 u4 HTM1640_WriteData(0x8c);是Command3控制显示：显示开，脉冲宽度设为11/16

# z9 F7 a, S& d) t) l: w

3 下载验证

显示"0~F"；

! n- ]- U: i8 V

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作者：lilijin1995

# b- p' Z/ P6 p; d' ~% `
# I& g$ \( D" _( v; T- ]6 t7 G