2025年4位数码管显示模块TM1637芯片C语言驱动程序

大家好，我是讯享网，很高兴认识大家。

一、概述

TM1637 是一种带键盘扫描接口的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 高压驱动、键盘扫描等电路。芯片手册已上传到资源，需要的可以下载，链接https://download.csdn.net/download/wanglong3713/。
使用的显示模块在某宝、某多价格很便宜，4位数码管，带时间点，适合做电子时钟，另外还有不带时间点的，使用的芯片是GN1637，还有AIP1637，实际与TM1637通用，驱动程序也可以通用。
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本例采用STM32F103C8T6芯片，在IAR环境下编写，配置采用STM32CubeMX，使用了HAL库。

二、源代码

2.1 IIC接口驱动

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先看数据手册的接口说明，如上图，看这描述，这是IIC啊，因此找来之前写过的IIC驱动函数移植，但是实际在使用的时候发现给TM1637发送命令时并无响应，后来仔细看手册中的下面的内容：

我们知道，标准的IIC协议是从高位到低位传输的，即MSB方式，而TM1637实际是非标准的IIC协议，而且这个器件连地址都没有，不能多个TM1637同时使用同一条总线！
所以，IIC驱动需要修改，为了方便移植，采用条件编译的方式：

/* 说明：标准IIC协议传输数据时为MSB方式，即高位在前低位在后，但有些器件为LSB方式， 即低位在前，高位在后，如TM1637数码管驱动芯片。 */ #define IIC_LSB//定义了则IIC在数据传输时低位在前 /* * 函数名：IIC_Start * 功 能：起始信号 * 参 数：无 * 返回值：无 * 说 明：无 */ void IIC_Start(void) { 
    IIC_SdaModeOut(); IIC_SdaOutput_H(); IIC_SclOutput_H(); delay_us(5);//>4.7us IIC_SdaOutput_L(); delay_us(4);//>4us IIC_SclOutput_L(); } /* * 函数名：IIC_Stop * 功 能：结束信号 * 参 数：无 * 返回值：无 * 说 明：无 */ void IIC_Stop(void) { 
    IIC_SdaModeOut(); IIC_SclOutput_L(); IIC_SdaOutput_L(); IIC_SclOutput_H(); delay_us(5);//>4us IIC_SdaOutput_H(); delay_us(4);//>4.7us //IIC_SdaOutput_L(); } /* * 函数名：IIC_Ack * 功 能：应答信号 * 参 数：无 * 返回值：无 * 说 明：无 */ void IIC_Ack(void) { 
    IIC_SclOutput_L(); IIC_SdaModeOut(); IIC_SdaOutput_L(); delay_us(2); IIC_SclOutput_H(); delay_us(4);//>4us IIC_SclOutput_L(); } /* * 函数名：IIC_NoAck * 功 能：非应答信号 * 参 数：无 * 返回值：无 * 说 明：无 */ void IIC_NoAck(void) { 
    IIC_SclOutput_L(); IIC_SdaModeOut(); IIC_SdaOutput_H(); delay_us(4); IIC_SclOutput_H(); delay_us(4);//>4us IIC_SclOutput_L(); } /* * 函数名：IIC_WaitAck * 功 能：等待应答信号 * 参 数：无 * 返回值：0应答成功，1应答失败 * 说 明：从机把总线拉低，为应答成功 */ uint8_t IIC_WaitAck(void) { 
    uint8_t u8ErrCnt = 0; IIC_SdaModeIn();//输入状态 IIC_SdaOutput_H(); IIC_SclOutput_H(); while (IIC_SdaRead() == 1) { 
    u8ErrCnt++; if (u8ErrCnt > 250) { 
    IIC_Stop();//发送停止信号 return 1; } } IIC_SclOutput_L(); return 0; } /* * 函数名：IIC_WriteByte * 功 能：SDA线上输出一个字节 * 参 数：u8Data需要写入的数据 * 返回值：无 * 说 明：无 */ void IIC_WriteByte(uint8_t u8Data) { 
    uint8_t i; uint8_t u8Temp; IIC_SdaModeOut(); IIC_SclOutput_L(); for (i = 0; i < 8; i++) { 
    delay_us(2); #ifdef IIC_LSB//低位在前 u8Temp = ((u8Data << (7 - i)) & 0x80); (u8Temp == 0x80) ? (IIC_SdaOutput_H()) : (IIC_SdaOutput_L()); #else//高位在前 u8Temp = ((u8Data >> (7 - i)) & 0x01); (u8Temp == 0x01) ? (IIC_SdaOutput_H()) : (IIC_SdaOutput_L()); #endif  IIC_SclOutput_H();//时钟保持高电平 delay_us(2); IIC_SclOutput_L();//时钟拉低，才允许SDA变化 } } /* * 函数名：IIC_ReadByte * 功 能：读一个字节 * 参 数：无 * 返回值：读出的数据 * 说 明：无 */ uint8_t IIC_ReadByte(void) { 
    uint8_t i; uint8_t bit = 0; uint8_t data = 0; IIC_SdaModeIn();//输入状态 for (i = 0; i < 8; i++) { 
    IIC_SclOutput_L(); delay_us(2); IIC_SclOutput_H(); bit = IIC_SdaRead();//读出1位 #ifdef IIC_LSB//低位在前 data |= (bit << i); #else//高位在前 data = (data << 1) | bit; #endif delay_us(2); } return data; }

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讯享网#define IIC_SdaModeOut() Port_SetMode(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_MODE_OUTPUT_OD) #define IIC_SdaModeIn() Port_SetMode(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_MODE_INPUT) #define IIC_SdaOutput_H() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_SET) #define IIC_SdaOutput_L() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET) #define IIC_SdaRead() HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_7) #define IIC_SclModeOut() Port_SetMode(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_MODE_OUTPUT_OD) #define IIC_SclModeIn() Port_SetMode(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_MODE_INPUT) #define IIC_SclOutput_H() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET) #define IIC_SclOutput_L() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_RESET)

Port_SetMode()函数：

/* * 函数名：Port_SetMode * 功 能：GPIO设置输入或输出模式 * 参 数：*GPIOx 引脚组号 GPIO_Pin引脚号 u32Mode输入或输出模式 * 返回值：无 * 说 明：无 */ void Port_SetMode(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, uint32_t u32Mode) { 
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = { 
   0}; GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_Pin; GPIO_InitStruct.Mode = u32Mode; //GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStruct); }

2.2 TM1637驱动函数

根据手册，写SRAM数据时，我们采用固定地址的方式，这样可以方便地对任意一个数码管写入数据，
再构造写命令、写数据、设置亮度、开关等功能的函数：
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TM1637.h文件：

讯享网/* * 文件：TM1637.h * 作者：https://blog.csdn.net/wanglong3713 * 版本：v1.0 * 日期：2021-11-2 * 说明：TM1637驱动 */ #ifndef _TM1637_H_ #define _TM1637_H_ #include "Typedefine.h" #define TUBE_DISPLAY_NULL 26//不显示 #define TUBE_DISPLAY_DECIMAL_PIONT_OFFSET 16//带小数点的偏移量 /* Typedefine */ typedef struct { 
    uint8_t tube0; uint8_t tube1; uint8_t tube2; uint8_t tube3; }TM1637Tube_ts; /* Global Functions */ void TM1637_WriteCmd(uint8_t u8Cmd); void TM1637_WriteData(uint8_t u8Addr, uint8_t u8Data); void TM1637_TubeDisplay(TM1637Tube_ts sData); void TM1637_SetBrightness(uint8_t u8Brt); void TM1637_Switch(bool bState); #endif

TM637.c文件：

/* * 文件：TM1637.c * 作者：https://blog.csdn.net/wanglong3713 * 版本：v1.0 * 日期：2021-11-2 * 说明：TM1637驱动 */ #include "IIC.h" #include "TM1637.h" //段码表 const uint8_t u8NumTab[] = { 
    //0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, b, C, d, E, F,  0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71, //0., 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7., 8., 9. Null 0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF,0x00 }; //最左至最右数码管 ，依次为0-3号，对应的显示寄存器地址 const uint8_t u8TubeAddrTab[] = { 
    0xC0,0xC1,0xC2,0xC3 }; /* * 函数名：TM1637_WriteCmd * 功 能：写命令 * 参 数：无 * 返回值：无 * 说 明：无 */ void TM1637_WriteCmd(uint8_t u8Cmd) { 
    IIC_Start(); IIC_WriteByte(u8Cmd); IIC_WaitAck(); IIC_Stop(); } /* * 函数名：TM1637_WriteData * 功 能：向地址中写入数据 * 参 数：u8Addr地址，u8Data数据 * 返回值：无 * 说 明：用于数码管固定地址写入显示数据 */ void TM1637_WriteData(uint8_t u8Addr, uint8_t u8Data) { 
    IIC_Start(); IIC_WriteByte(u8Addr); IIC_WaitAck(); IIC_WriteByte(u8Data); IIC_WaitAck(); IIC_Stop(); } /* * 函数名：TM1637_TubeDisplay * 功 能：4个数码管显示 * 参 数：sData显示数据结构体 * 返回值：无 * 说 明：无 */ void TM1637_TubeDisplay(TM1637Tube_ts sData) { 
    uint8_t temp[4], i; temp[0] = u8NumTab[sData.tube0]; temp[1] = u8NumTab[sData.tube1]; temp[2] = u8NumTab[sData.tube2]; temp[3] = u8NumTab[sData.tube3]; for (i = 0; i < 4; i++) { 
    TM1637_WriteData(u8TubeAddrTab[i], temp[i]); } } /* * 函数名：TM1637_SetBrightness * 功 能：设置亮度 * 参 数：u8Brt亮度 * 返回值：无 * 说 明：0x88为开显示 */ void TM1637_SetBrightness(uint8_t u8Brt) { 
    TM1637_WriteCmd(0x88 | u8Brt); } /* * 函数名：TM1637_Switch * 功 能：显示开关 * 参 数：0关，1开 * 返回值：无 * 说 明：0x88为开显示，0x80关显示 */ void TM1637_Switch(bool bState) { 
    bState ? TM1637_WriteCmd(0x88) : TM1637_WriteCmd(0x80); }

2.3 应用层显示控制

应用层函数，用TM1637.h中的类型TM1637Tube_ts定义一个结构体，用来存放4个数码管的显示数据：

讯享网static TM1637Tube_ts sDisplayData; /* * 函数名：Display_Init * 功 能：初始化 * 参 数：无 * 返回值：无 * 说 明：无 */ void Display_Init(void) { 
    TM1637_Switch(0);//关显示 TM1637_SetBrightness(0x87);//设置亮度，开显示 TM1637_WriteCmd(0x44);//写数据到寄存器，固定地址模式 memset(&sDisplayData, 0xFF, sizeof(sDisplayData)); }

例如显示数据1234，则运行以下函数即可：

/* * 函数名：Display_TubeDataProcess * 功 能：显示数据处理 * 参 数：无 * 返回值：无 * 说 明：4位数码管，根据十进制数据位数，不需要的不显示 */ void Display_TubeDataProcess(void) { 
    uint16_t u16Data = 1234;//需要显示的数据，自定义，或者从其他接口函数获得，本例程直接赋值为1234 memset(&sDisplayData, 0xFF, sizeof(sDisplayData)); if (u16Data > 9999) { 
    u16Data = 9999;//最多四位数 } if (u16Data > 999)//四位数 { 
    sDisplayData.tube0 = (uint8_t)(u16Data / 1000);//千位 sDisplayData.tube1 = (uint8_t)(u16Data / 100 % 10);//百位 sDisplayData.tube2 = (uint8_t)(u16Data % 100 / 10);//十位 sDisplayData.tube3 = (uint8_t)(u16Data % 10);//个位 }else if (u16Data > 99)//三位数 { 
    sDisplayData.tube0 = TUBE_DISPLAY_NULL;//不显示 sDisplayData.tube1 = (uint8_t)(u16Data / 100);//百位 sDisplayData.tube2 = (uint8_t)(u16Data / 10 % 10);//十位 sDisplayData.tube3 = (uint8_t)(u16Data % 10);//个位  }else if (u16Data > 9)//两位数 { 
    sDisplayData.tube0 = TUBE_DISPLAY_NULL;//不显示 sDisplayData.tube1 = TUBE_DISPLAY_NULL;//不显示 sDisplayData.tube2 = (uint8_t)(u16Data / 10);//十位 sDisplayData.tube3 = (uint8_t)(u16Data % 10);//个位 }else//一位数 { 
    sDisplayData.tube0 = TUBE_DISPLAY_NULL;//不显示 sDisplayData.tube1 = TUBE_DISPLAY_NULL;//不显示 sDisplayData.tube2 = TUBE_DISPLAY_NULL;//不显示 sDisplayData.tube3 = (uint8_t)u16Data;//个位 } TM1637_TubeDisplay(sDisplayData); }

显示效果如图：
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三、总结

采用模拟IIC的方式，STM322CubeMX配置IIC的引脚时，需要配置为开漏输出模式；
带时间点的模块，中间的时间点，是它前面的数码管的小数点位。