TM1637芯片驱动数码管 – play with TM1637 seven segment display driver

因为一个项目要使用到数码管，所以今天研究了一下TM1637这款数码管驱动芯片，在这里做个记录，方便以后使用时参考。

最初以为芯片是I2C通信，想将几块不同的芯片挂在同一个I2C总线上，然后开始了研究。

开始先用arduino nano用一个芯片驱动一个数码管，按照上方电路图连接，得到一个奇怪的信号，无法正常点亮数码管，然后无意间发现将DIO的10k上拉电阻去掉就可以了。问题解决。

然后开始研究如何将两个芯片按照i2c的SCK/SDA的方式连接在一起，发现不成功，总是有一个芯片不亮，思考可能是地址设置的不正确，然后开始读数据手册，以及arduino的.cpp库文件

发现里面有一个自动地址增加模式和固定地址模式，就以为通过设置这个地址，我就可以在iic总线上找到对应的芯片并且显示出相应的数字了，然而事实并不是这样。

经过了一番搜索之后呢，发现全网都没有人尝试过将多个TM1637芯片挂在一个IIC bus上，而且有一个人说“TM1637不算iic通信，是自定义的2线通讯而已”，虽然都是两根线，都有开始信号、结束信号、应答…但却不是IIC, 这时才意识到这个芯片就没有这个功能。

然后开始研究替代方案，在arduino论坛 [1] 看到有一个人尝试利用多颗该芯片驱动大于4位的数码管，而他的方法是每多一个芯片就多接两个i/o口，虽然很笨，但却有效，因此最终采用了这个方案。

然后开始仔细读数据手册 [2]，并且利用示波器认真分析该芯片的时序。

下方是程序内容：

#include "TM1637.h"
TM1637 tm1637A(2,3);//CLK , DIO
void setup()
{tm1637A.init();//初始化tm1637A.set(7);//亮度最高
}
void loop()
{tm1637A.display(0,8);//在第0位显示数字8delay(100);
}

运行该程序后示波器捕捉到的信号：

里面的1、2、3、4正好就对应我们时序图中的四组数据。

因为我在程序里只设置了第0位点亮，所以第三组”Data1~n”数据中只有1组8位数据。如果是同时点亮4位数码管，则这里的数据就是32位。

首先我们来看第一组数据【设置数据】

我们在示波器上读取到的8位数据是“00100010”,查找数据手册中对应的说明，分别是写数据到显示寄存器、固定地址、普通模式

对应程序中()是这行代码0x44 ADDR_FIXED

然后是下一组【设置地址】

我们读到”00000011″,也就是说显示地址位00H,就意味着我要显示的数位是第0位数码管。

因此这里的地址并不是说I2C的地址，而是位选地址，这也就是为什么这里只有6个值的原因，因为这个芯片最多只支持同时驱动6位数码管。

下一组是【传输显示数据】

读到的是”11110010″，这里的值就表示了我们数码管要点亮哪些led，顺序是A,B,C,D,E,F,G,DP，显示出来后就是数字3，经过转换，我们可以得到十六进制的4F，也可以从TM1637.cpp文件中查看到这个值。

第四组是【显示控制】

读到的值是”11110001″，代表的含义是显示打开，并且亮度最高。

也就是在程序中setup()函数中的TM1637A.set(7)的功能，将数码管的亮度调至最高。

这就是这四组数据的含义分析，我们其实还可以直接打开TM1637.cpp文件，看到display中的这四部分数据的传输过程。

经过今天的研究，对这个芯片比较熟悉了，以后要点亮数码管，除了直接用I/O口驱动、利用有点小贵的MAX7219驱动，又多了一个便宜且好用的选择！

参考资料：

[1] 《How to connect multiple tm1637 based 7 segment display in one arduino 》

[2] 《LED Drive Control Special Circuit TM1637》