Mô-đun hiển thị 1637 chữ số TM4 là mô-đun 4 chân để hiển thị kỹ thuật số thông qua sự kết hợp của bốn phân đoạn 7. Mô-đun về cơ bản là để hiển thị kỹ thuật số dữ liệu chữ và số. Cấu trúc cơ bản của mô-đun là sự kết hợp của bốn 7 phân đoạn và hai đèn LED. Các đèn LED được sử dụng như một màn hình hiển thị dấu hiệu tỷ lệ. Do đó, toàn bộ màn hình LCD đi kèm với đầu ra 12 chân nhưng TM1637 IC giảm thiểu chúng xuống chỉ còn bốn chân. Số lượng nhỏ chân của mô-đun và hiển thị dữ liệu với 7 phân đoạn khiến một số nhà phát triển thích hợp hơn. Mô-đun này khá phổ biến trong hầu hết các sản phẩm thương mại và công nghiệp.
Việc sử dụng chỉ hai chân có thể kiểm soát bốn phân đoạn 7 kết hợp.
Thiết bị tương thích với bảng Raspberry Pi Pico với việc sử dụng một thư viện duy nhất.
Bất kỳ giá trị chữ và số nào cũng có thể hiển thị trên mô-đun từ vi điều khiển.
Mô-đun TM1637 cung cấp 8 mức độ chói có thể điều chỉnh thông qua lập trình.
Thiết bị hoạt động trên cả 3.3V và 5V.
Màn hình TM1637 phổ biến vì số lượng chân điều khiển ít. Trong số 4 chân này, hai trong số đó là chân nguồn và hai chân còn lại điều khiển giá trị hiển thị trên mô-đun.
|
Tên pin |
Chức năng |
|---|---|
|
CLK |
Chân Đồng hồ giúp giữ cho xung đồng bộ hóa đồng hồ với mô-đun và vi điều khiển. |
|
DIO |
Chân dữ liệu giúp gửi và nhận dữ liệu từ bộ vi điều khiển. |
|
GND · |
Mặt bằng (GND) được sử dụng để tạo điểm chung với các thiết bị bên ngoài. |
|
VCC |
Chân nguồn (VCC) đầu vào để cấp nguồn cho mô-đun. Chấp nhận VCC 3.3-5V. |
Các thành phần sau là bắt buộc:
Raspberry Pi Pico
Mô-đun TM1637
Dây kết nối
Kết nối các chân VCC và GND của mô-đun bằng các chân 3.3V và GND của Raspberry Pi Pico. Ngoài ra, kết nối CLK và DIO với SDA và SCL của Raspberry Pi Pico. Hãy để chúng tôi xem xét giao diện Raspberry Pi Pico I2C.
Chip RP2040 có hai bộ điều khiển I2C. Cả hai bộ điều khiển I2C đều có thể truy cập thông qua các chân GPIO của Raspberry Pi Pico. Bảng sau đây cho thấy kết nối của các chân GPIO với cả hai bộ điều khiển I2C. Mỗi kết nối của bộ điều khiển có thể được cấu hình thông qua nhiều chân GPIO như trong hình. Nhưng trước khi sử dụng bộ điều khiển I2C, bạn nên định cấu hình trong phần mềm chân GPIO nào bạn muốn sử dụng với bộ điều khiển I2C cụ thể.
|
Bộ điều khiển I2C |
Chân GPIO |
|---|---|
|
I2C0 - SDA |
GP0 / GP4 / GP8 / GP12 / GP16 / GP20 |
|
I2C0 - SCL |
GP1 / GP5 / GP9 / GP13 / GP17 / GP21 |
|
I2C1 - SDA |
GP2 / GP6 / GP10 / GP14 / GP18 / GP26 |
|
I2C1 - SCL |
GP3 / GP7 / GP11 / GP15 / GP19 / GP27 |
Kết nối giữa hai thiết bị khá đơn giản. Chúng tôi đã sử dụng GP26 để kết nối với CLK và GP27 để kết nối với DIO. Bạn cũng có thể sử dụng các kết hợp chân SDA / SCL khác như được hiển thị trong bảng trên.
Thực hiện theo sơ đồ dưới đây:
Để lập trình Raspberry Pi Pico của chúng tôi với mô-đun hiển thị TM1637, chúng tôi sẽ yêu cầu thư viện TM1637 từ GitHub.
Sao chép thư viện này và lưu nó trong Raspberry Pi Pico của bạn với tên tm1637.py. Mở một tệp mới trong Thonny. Sao chép thư viện được cung cấp bên dưới. Lưu nó vào Raspberry Pi Pico với tên tm1637.py trong thư mục lib.
"""
MicroPython TM1637 quad 7-segment LED display driver
https://github.com/mcauser/micropython-tm1637
MIT License
Copyright (c) 2016 Mike Causer
Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
in the Software without restriction, including without limitation the rights
to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
furnished to do so, subject to the following conditions:
The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
copies or substantial portions of the Software.
THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
SOFTWARE.
"""
from micropython import const
from machine import Pin
from time import sleep_us, sleep_ms
TM1637_CMD1 = const(64) # 0x40 data command
TM1637_CMD2 = const(192) # 0xC0 address command
TM1637_CMD3 = const(128) # 0x80 display control command
TM1637_DSP_ON = const(8) # 0x08 display on
TM1637_DELAY = const(10) # 10us delay between clk/dio pulses
TM1637_MSB = const(128) # msb is the decimal point or the colon depending on your display
# 0-9, a-z, blank, dash, star
_SEGMENTS = bytearray(b'\x3F\x06\x5B\x4F\x66\x6D\x7D\x07\x7F\x6F\x77\x7C\x39\x5E\x79\x71\x3D\x76\x06\x1E\x76\x38\x55\x54\x3F\x73\x67\x50\x6D\x78\x3E\x1C\x2A\x76\x6E\x5B\x00\x40\x63')
class TM1637(object):
"""Library for quad 7-segment LED modules based on the TM1637 LED driver."""
def __init__(self, clk, dio, brightness=7):
self.clk = clk
self.dio = dio
if not 0 <= brightness <= 7:
raise ValueError("Brightness out of range")
self._brightness = brightness
self.clk.init(Pin.OUT, value=0)
self.dio.init(Pin.OUT, value=0)
sleep_us(TM1637_DELAY)
self._write_data_cmd()
self._write_dsp_ctrl()
def _start(self):
self.dio(0)
sleep_us(TM1637_DELAY)
self.clk(0)
sleep_us(TM1637_DELAY)
def _stop(self):
self.dio(0)
sleep_us(TM1637_DELAY)
self.clk(1)
sleep_us(TM1637_DELAY)
self.dio(1)
def _write_data_cmd(self):
# automatic address increment, normal mode
self._start()
self._write_byte(TM1637_CMD1)
self._stop()
def _write_dsp_ctrl(self):
# display on, set brightness
self._start()
self._write_byte(TM1637_CMD3 | TM1637_DSP_ON | self._brightness)
self._stop()
def _write_byte(self, b):
for i in range(8):
self.dio((b >> i) & 1)
sleep_us(TM1637_DELAY)
self.clk(1)
sleep_us(TM1637_DELAY)
self.clk(0)
sleep_us(TM1637_DELAY)
self.clk(0)
sleep_us(TM1637_DELAY)
self.clk(1)
sleep_us(TM1637_DELAY)
self.clk(0)
sleep_us(TM1637_DELAY)
def brightness(self, val=None):
"""Set the display brightness 0-7."""
# brightness 0 = 1/16th pulse width
# brightness 7 = 14/16th pulse width
if val is None:
return self._brightness
if not 0 <= val <= 7:
raise ValueError("Brightness out of range")
self._brightness = val
self._write_data_cmd()
self._write_dsp_ctrl()
def write(self, segments, pos=0):
"""Display up to 6 segments moving right from a given position.
The MSB in the 2nd segment controls the colon between the 2nd
and 3rd segments."""
if not 0 <= pos <= 5:
raise ValueError("Position out of range")
self._write_data_cmd()
self._start()
self._write_byte(TM1637_CMD2 | pos)
for seg in segments:
self._write_byte(seg)
self._stop()
self._write_dsp_ctrl()
def encode_digit(self, digit):
"""Convert a character 0-9, a-f to a segment."""
return _SEGMENTS[digit & 0x0f]
def encode_string(self, string):
"""Convert an up to 4 character length string containing 0-9, a-z,
space, dash, star to an array of segments, matching the length of the
source string."""
segments = bytearray(len(string))
for i in range(len(string)):
segments[i] = self.encode_char(string[i])
return segments
def encode_char(self, char):
"""Convert a character 0-9, a-z, space, dash or star to a segment."""
o = ord(char)
if o == 32:
return _SEGMENTS[36] # space
if o == 42:
return _SEGMENTS[38] # star/degrees
if o == 45:
return _SEGMENTS[37] # dash
if o >= 65 and o <= 90:
return _SEGMENTS[o-55] # uppercase A-Z
if o >= 97 and o <= 122:
return _SEGMENTS[o-87] # lowercase a-z
if o >= 48 and o <= 57:
return _SEGMENTS[o-48] # 0-9
raise ValueError("Character out of range: {:d} '{:s}'".format(o, chr(o)))
def hex(self, val):
"""Display a hex value 0x0000 through 0xffff, right aligned."""
string = '{:04x}'.format(val & 0xffff)
self.write(self.encode_string(string))
def number(self, num):
"""Display a numeric value -999 through 9999, right aligned."""
# limit to range -999 to 9999
num = max(-999, min(num, 9999))
string = '{0: >4d}'.format(num)
self.write(self.encode_string(string))
def numbers(self, num1, num2, colon=True):
"""Display two numeric values -9 through 99, with leading zeros
and separated by a colon."""
num1 = max(-9, min(num1, 99))
num2 = max(-9, min(num2, 99))
segments = self.encode_string('{0:0>2d}{1:0>2d}'.format(num1, num2))
if colon:
segments[1] |= 0x80 # colon on
self.write(segments)
def temperature(self, num):
if num < -9:
self.show('lo') # low
elif num > 99:
self.show('hi') # high
else:
string = '{0: >2d}'.format(num)
self.write(self.encode_string(string))
self.write([_SEGMENTS[38], _SEGMENTS[12]], 2) # degrees C
def show(self, string, colon=False):
segments = self.encode_string(string)
if len(segments) > 1 and colon:
segments[1] |= 128
self.write(segments[:4])
def scroll(self, string, delay=250):
segments = string if isinstance(string, list) else self.encode_string(string)
data = [0] * 8
data[4:0] = list(segments)
for i in range(len(segments) + 5):
self.write(data[0+i:4+i])
sleep_ms(delay)
class TM1637Decimal(TM1637):
"""Library for quad 7-segment LED modules based on the TM1637 LED driver.
This class is meant to be used with decimal display modules (modules
that have a decimal point after each 7-segment LED).
"""
def encode_string(self, string):
"""Convert a string to LED segments.
Convert an up to 4 character length string containing 0-9, a-z,
space, dash, star and '.' to an array of segments, matching the length of
the source string."""
segments = bytearray(len(string.replace('.','')))
j = 0
for i in range(len(string)):
if string[i] == '.' and j > 0:
segments[j-1] |= TM1637_MSB
continue
segments[j] = self.encode_char(string[i])
j += 1
return segments
Raspberry Pi Pico MicroPython: Bản phác thảo TM1637
Bây giờ để làm quen với mô-đun hiển thị TM1637, hãy chạy bản phác thảo sau. Sao chép đoạn mã sau vào tệp main.py và tải tệp main.py lên Raspberry Pi Pico.
import tm1637
from machine import Pin
from utime import sleep
display = tm1637.TM1637(clk=Pin(26), dio=Pin(27))
# Word
display.show("AbCd")
sleep(1)
#Clear all
display.show(" ")
sleep(1)
#Numbers
display.number(1234)
sleep(1)
#Time with colon
display.numbers(10,40)
sleep(1)
#Lower Brightness
display.brightness(0)
sleep(1)
#Scrolling text
display.scroll("SCrOLL", delay=500)
sleep(1)
#Temperature
display.temperature(37)
sleep(1)
#Clear all
display.show(" ")
Bản phác thảo này sử dụng các chức năng khác nhau được cung cấp bởi thư viện TMP1637 sẽ giúp chúng tôi hiển thị văn bản tĩnh, văn bản cuộn, số, số có dấu hai chấm, nhiệt độ cũng như điều chỉnh độ sáng của màn hình và xóa nó
Hãy để chúng tôi xem tất cả các chức năng khác nhau này sẽ được thực hiện như thế nào.
Như thường lệ, chúng tôi sẽ bắt đầu bằng cách bao gồm thư viện có liên quan cần thiết cho mô-đun hiển thị phân đoạn TM1637 4 chữ số 7.
import tm1637
from machine import Pin
from utime import sleep
Tiếp theo, chúng ta sẽ tạo một 'display' đối tượng của tm1637. Đối tượng TM1637 và chỉ định các chân GPIO được kết nối với CLK và DIO của mô-đun làm tham số bên trong nó.
display = tm1637.TM1637(clk=Pin(26), dio=Pin(27))
Để in các ký tự (tối đa bốn) trên màn hình, chúng ta sẽ sử dụng đối tượng display trên phương thức show() và truyền từ mà chúng ta muốn hiển thị trên màn hình dưới dạng một chuỗi. Chúng tôi sẽ hiển thị văn bản Abcd trên màn hình trong 1 giây.
display.show("AbCd")
sleep(1)
Để xóa màn hình, sẽ truyền một chuỗi trống gồm 4 ký tự bên trong phương thức show(). Bằng cách này, toàn bộ màn hình sẽ trống.
#Clear all
display.show(" ")
sleep(1)
Để in các số nguyên (tối đa bốn) trên màn hình, chúng ta sẽ sử dụng đối tượng display trên phương thức number() và truyền các số mà chúng ta muốn hiển thị trên màn hình dưới dạng một tham số bên trong nó. Chúng tôi sẽ hiển thị các số 1234 trên màn hình trong 1 giây.
display.number(1234)
sleep(1)
Để print time trên display, chúng ta sẽ sử dụng phương thức numbers() trên đối tượng display và truyền hai số làm tham số bên trong nó. Chúng sẽ được hiển thị với một dấu hai chấm mô tả HH: MM
display.numbers(10,40)
sleep(1)
Để điều chỉnh độ sáng của màn hình, chúng ta sẽ sử dụng phương thức brightness() trên đối tượng hiển thị. Độ sáng của màn hình có thể lấy các giá trị từ hoặc 0-7 trong đó 0 là độ sáng thấp nhất và 7 là độ sáng cao nhất.
display.brightness(0)
sleep(1)
Để hiển thị văn bản cuộn trên màn hình, chúng ta sẽ sử dụng phương thức scroll() trên đối tượng display. Điều này có hai tham số. Đầu tiên là văn bản mà chúng tôi muốn cuộn và thứ hai là độ trễ (tính bằng mili giây) theo dõi tốc độ của văn bản cuộn. Độ trễ mặc định được đặt là 250ms.
display.scroll("SCrOLL", delay=500)
sleep(1)
Để hiển thị nhiệt độ trên màn hình cùng với dấu độ C, chúng tôi sử dụng phương pháp temperature(). Nó chấp nhận tối đa 2 chữ số số dương hoặc một số âm duy nhất làm tham số.
display.temperature(37)
sleep(1)
Sau khi mã được tải lên bảng của bạn, màn hình TM1637 sẽ hiển thị tất cả các số và văn bản khác nhau.
.png)
