简介
TM1650是一款国产4位共阴数码管驱动芯片，它还带有矩阵按键扫码功能。它的基本参数如下：
- 工作电压：3~5V
- 数码管驱动模式：8段x4位共阴数码管
- 矩阵按键驱动模式：7x4矩阵按键，不支持组合键
- 通信接口：类IIC，使用了IIC相同的时序，但没有完全遵守IIC的协议，不带从机地址。
现已提供合宙luatos驱动库：tm1650 - tm1650 数码管和按键扫描芯片 - LuatOS 文档
引脚定义
SCL：串行通信时钟线
SDA：串行通信数据线
做数码管驱动使用时
- DIGx：数码管的位选引脚，灌电流驱动，最大可吸收150mA电流
- A~DP：数码管的段驱动引脚，拉电流驱动，最大可输出25mA电流
典型应用原理图
通信协议
TM1650使用的是类IIC接口，只是不带从机地址机制。所以总线上的基本信号也包含起始信号，ACK应答，结束信号，同时字节数据发送时，也是按照标准IIC的MSB First顺序。
虽然TM1650不带从机地址，但是可以和其他标准I2C从机器件如AT24C02挂同一个IIC总线下，前提是地址不冲突。对于TM1650来说，所谓的从机地址就是发送start信号后紧跟的那个字节数据。拿本文来说，使用了从机地址为：0x48，0x68，0x6A，0x6C，0x6E。笔者在一个项目中，就将AT24C02和TM1650挂同一个IIC总线使用了。
发送命令设置数码管显示工作参数
通信格式：起始信号，模式命令（1字节），显示命令（1字节），结束信号
这个指令用于设置数码管显示的相关参数。例如亮度，7段或者8段显示，显示的开关。模式命令固定为0x48，而显示命令则满足以下格式：
也就是说，显示命令字节的B6~B4用于设置显示亮度，B3用于选择7段或者8段显示模式，B0用于打开或者关闭显示。
发送驱动数码管显示的段码数据到显存
通信格式：起始信号，地址码（1字节），数码管段数据（1字节），结束信号
TM1650内部有4字节的显存，地址分别为0x68，0x6A，0x6C，0x6E，分别用于存放显示在DIG1，DIG2，DIG3，DIG4的段码数据。例如想要让DIG1对应的数码管位显示数字2，则要往0x68单元写入数字2的共阴段码0x5b。
TM1650数码管驱动例程
开发环境：Keil+GD32F130。移植的时候只需要修改tm1650_config.h 进行适配即可。
tm1650.c
#include "tm1650.h"
#include "tm1650_config.h"
//产生IIC总线起始信号
static void TM1650_IIC_start(void)
{
TM1650_IIC_SCL_HIGH; //SCL=1
TM1650_IIC_SDA_HIGH; //SDA=1
TM1650_IIC_DELAY_4US;
TM1650_IIC_SDA_LOW; //SDA=0
TM1650_IIC_DELAY_4US;
TM1650_IIC_SCL_LOW; //SCL=0
}
//产生IIC总线结束信号
static void TM1650_IIC_stop(void)
{
TM1650_IIC_SCL_LOW; //SCL=0
TM1650_IIC_SDA_LOW; //SDA=0
TM1650_IIC_DELAY_4US;
TM1650_IIC_SCL_HIGH; //SCL=1
TM1650_IIC_DELAY_4US;
TM1650_IIC_SDA_HIGH; //SDA=1
}
//通过IIC总线发送一个字节
static void TM1650_IIC_write_byte(uint8_t dat)
{
uint8_t i;
TM1650_IIC_SCL_LOW;
for(i=0;i<8;i++)
{
TM1650_IIC_SDA_WR(dat&0x80);
dat<<=1;
TM1650_IIC_DELAY_2US;
TM1650_IIC_SCL_HIGH;
TM1650_IIC_DELAY_2US;
TM1650_IIC_SCL_LOW;
TM1650_IIC_DELAY_2US;
}
}
//通过IIC总线接收从机响应的ACK信号
static uint8_t TM1650_IIC_wait_ack(void)
{
uint8_t ack_signal = 0;
TM1650_IIC_SDA_HIGH; //SDA=1
TM1650_IIC_DELAY_2US;
TM1650_IIC_SCL_HIGH;
TM1650_IIC_DELAY_2US;
if(TM1650_IIC_SDA_RD()) ack_signal = 1; //如果读取到的是NACK信号
TM1650_IIC_SCL_LOW;
TM1650_IIC_DELAY_2US;
return ack_signal;
}
//TM1650初始化
void TM1650_init(void)
{
TM1650_IIC_SCL_MODE_OD; //SCL开漏输出
TM1650_IIC_SDA_MODE_OD; //SDA开漏输出
TM1650_IIC_SDA_HIGH; //释放SDA线
TM1650_IIC_SCL_HIGH; //释放SCL线
TM1650_cfg_display(TM1650_BRIGHT5); //初始化为5级亮度，打开显示
TM1650_clear(); //将显存内容清0
}
//作用：设置显示参数
//备注：这个操作不影响显存中的数据
//用例：
// 设置亮度并打开显示:TM1650_cfg_display(TM1650_BRIGHTx)
// 关闭显示:TM1650_cfg_display(TM1650_DSP_OFF)
void TM1650_cfg_display(uint8_t param)
{
TM1650_IIC_start();
TM1650_IIC_write_byte(0x48); TM1650_IIC_wait_ack(); //固定命令
TM1650_IIC_write_byte(param); TM1650_IIC_wait_ack(); //参数值
TM1650_IIC_stop();
}
//将显存数据全部刷为0，清空显示
void TM1650_clear(void)
{
uint8_t dig;
for(dig = TM1650_DIG1 ; dig<= TM1650_DIG4 ;dig++)
{
TM1650_print(dig,0); //将显存数据刷为0
}
}
//往一个指定的数码管位写入指定的显示数据
//共阴数码管段码表：
//const uint8_t TUBE_TABLE_0[10] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //共阴，0~9的数字
//const uint8_t TUBE_TABLE_0[16] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}; //共阴，0~9~A~F
//用例：
// 在DIG1位上显示数字3: TM1650_print(TM1650_DIG1,TUBE_TABLE_0[3]);
void TM1650_print(uint8_t dig,uint8_t seg_data)
{
TM1650_IIC_start();
TM1650_IIC_write_byte(dig*2+0x68); TM1650_IIC_wait_ack(); //显存起始地址为0x68
TM1650_IIC_write_byte(seg_data); TM1650_IIC_wait_ack(); //发送段码
TM1650_IIC_stop();
}
tm1650.h 文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-410304.html
#ifndef TM1650_H_
#define TM1650_H_
//显示参数
#define TM1650_BRIGHT1 0x11 /*一级亮度，打开LED显示*/
#define TM1650_BRIGHT2 0x21 /*二级亮度，打开LED显示*/
#define TM1650_BRIGHT3 0x31 /*三级亮度，打开LED显示*/
#define TM1650_BRIGHT4 0x41 /*四级亮度，打开LED显示*/
#define TM1650_BRIGHT5 0x51 /*五级亮度，打开LED显示*/
#define TM1650_BRIGHT6 0x61 /*六级亮度，打开LED显示*/
#define TM1650_BRIGHT7 0x71 /*七级亮度，打开LED显示*/
#define TM1650_BRIGHT8 0x01 /*八级亮度，打开LED显示*/
#define TM1650_DSP_OFF 0x00 /*关闭LED显示*/
//数码管位选
#define TM1650_DIG1 0
#define TM1650_DIG2 1
#define TM1650_DIG3 2
#define TM1650_DIG4 3
void TM1650_init(void);
void TM1650_cfg_display(uint8_t param);
void TM1650_clear(void);
void TM1650_print(uint8_t dig,uint8_t seg_data);
#endif //TM1650_H_
tm1650_config.h 文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-410304.html
#ifndef TM1650_CONFIG_H_
#define TM1650_CONFIG_H_
#include "gd32f1x0.h"
//==========【配置IIC驱动引脚】========
//配置驱动SCL的gpio为开漏输出模式
#define TM1650_IIC_SCL_MODE_OD \
do{ gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_10); \
gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_10MHZ, GPIO_PIN_10); \
}while(0)
//配置驱动SDA的gpio为开漏输出模式
#define TM1650_IIC_SDA_MODE_OD \
do{ gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_9); \
gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_10MHZ, GPIO_PIN_9); \
}while(0)
//=====================================
//========【配置IIC总线的信号读写和时序】=======
//主机拉高SCL
#define TM1650_IIC_SCL_HIGH gpio_bit_set(GPIOA,GPIO_PIN_10)
//主机拉低SCL
#define TM1650_IIC_SCL_LOW gpio_bit_reset(GPIOA,GPIO_PIN_10)
//主机拉高SDA
#define TM1650_IIC_SDA_HIGH gpio_bit_set(GPIOA,GPIO_PIN_9)
//主机拉低SDA
#define TM1650_IIC_SDA_LOW gpio_bit_reset(GPIOA,GPIO_PIN_9)
//参数b为0时主机拉低SDA，非0则拉高SDA
#define TM1650_IIC_SDA_WR(b) do{ \
if(b) gpio_bit_set(GPIOA,GPIO_PIN_9); \
else gpio_bit_reset(GPIOA,GPIO_PIN_9); \
}while(0)
//主机读取SDA线电平状态，返回值为0为低电平，非0则为高电平
#define TM1650_IIC_SDA_RD() gpio_input_bit_get(GPIOA,GPIO_PIN_9)
//软件延时2us
#define TM1650_IIC_DELAY_2US do{for(int ii_=0;ii_<22;ii_++);}while(0)
//软件延时4us
#define TM1650_IIC_DELAY_4US do{for(int ii_=0;ii_<40;ii_++);}while(0)
//================================
#endif //TM1650_CONFIG_H_
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