Nucleo-L412KB驱动TM1628LED控制芯片

只看该作者 · 2020-2-24 15:21

TM1628是一个带键盘扫描的LED驱动控制专用芯片，我正好有一块从旧点钞机上拆卸的TM1628控制板，板上除了TM1628芯片外，还有一个三位的数码管和三个微动按键（见下图），这段时间不能外出，正好就琢磨将其驱动起来。
下面是控制板的正面，一个三位数码管和三个独立的微动按键：

这是控制板的反面，一颗TM1628在正中央：

网上搜索到相关的资料后便开始编写代码，尝试将其点亮起来。首先根据器件的引脚和控制板上的连线，检查出三个按键分别接在KS1~KS3引脚上，数据管对应的引脚位置见下图，这些都是驱动编制程序的基本数据。

TM1628的控制主要有3个引脚，首先的STB，这个类似片选引脚，每当其从高低拉低后紧接着就是发出命令，之后可以进行读写操作，STB拉高后结束操作。其次是DIO，这是数据输入、输出引脚，串行输送，低位在前。然后是CLK，由主控设备给出时钟信号，时钟从高拉低时芯片准备输出数据（读取键盘数据时），时钟从低拉高时输入数据（主控设备应先准备好数据）。
然后就按照数据手册中的时序图和程序设计流程图来编写代码。TM1628有固定地址和自动地址两种方式，自动地址是每输入一个字节到芯片后，地址自动加一，我采用的是自动地址方式。
参照软件I2C的代码很快就完成了基本代码的编写，但在调试时却掉进了坑里，反复修改调试都不成功，时钟无论如何都无法调准，高电平维持时间不到1us，无论如何调整延时，延长的都是低电平时间，高电平时间纹丝不动，更换单片机的引脚也是同样结果。两天时间过去了，调试毫无进展，我以为可能是TM1628芯片损坏了准备放弃时，忽然想到不连接时钟引脚，单独测试单片机时发现时钟信号正常了由此确定还是TM1628控制板的问题。
连接了TM1628时的时序图：

时钟高电平时宽度不到1us:

不连接TM1628的CLK引脚时，单片机的时序正常：

时钟高低电平的宽度基本在5us左右：

通过仔细分析发现这块控制板上DIO引脚有上拉电阻，而CLK引脚却没有，目前的现象是时钟上拉后不能维持，我就尝试添加了一个上拉电阻，然后再测试，成功了，下面是成功之后的时序图：

下图是控制板上添加了时钟的上拉电阻：

这是数码管显示与LCD显示屏同步显示：

下面是驱动代码：

复制



#include "main.h"

#include "tm1628.h"

#include "lcd_5110.h"



extern uint8_t buf[14],keys[3];



const uint8_t dig[][2]=

{



    0x03,0xf0,    //'0'

        0x02,0x10,    //'1'

        0x02,0xe8,    //'2'

        0x02,0xb8,    //'3'

        0x03,0x18,    //'4'

        0x01,0xb8,    //'5'

        0x01,0xf8,    //'6'

        0x02,0x90,    //'7'

        0x03,0xf8,    //'8'

        0x03,0xb8,    //'9'

        0x03,0x38,    //'Y'

        0x03,0xd0,    //'M'

        0x02,0x78,    //'D'

        0x01,0x58,    //'h'

        0x00,0x58,    //'m'

        0x00,0x38,    //'s'

        0x00,0x08,    //'-'

        0x00,0x20,    //'-'

        

        

};



void Delay_us(uint8_t s)

{

    uint8_t i;

        for(i=0; i<s; i++);

//        for(j=0; j<10; j++);

}





/***************************************************

*程 序 名：SI2C_Sda(uint8_t dir)

*作    用：DAT引脚配置

*输入参数：dir(0=输出,1=输入)

*转出参数：无

***************************************************/

void SI2C_Sda(uint8_t dir)                  //DAT端口配置（根据需要配置成输出或输入模式）

{

        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

    if(dir == 0){

        GPIO_InitStruct.Pin = SI2C_SDA_Pin; //SDA输出模式、弱上拉

        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

        GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

        GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

        HAL_GPIO_Init(SI2C_SDA_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

        }

        else{

            GPIO_InitStruct.Pin = SI2C_SDA_Pin; //SDA输入模式

        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;

        HAL_GPIO_Init(SI2C_SDA_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

        }

        HAL_GPIO_WritePin(SI2C_SDA_GPIO_Port,SI2C_SDA_Pin,GPIO_PIN_SET);

}





/******************************************************

*程 序 名：TM6128_Init

*作    用：初始化TM6128芯片引脚

*输入参数：无

*返回参数：无

******************************************************/

void TM1628_Init(void)

{

    //配置GPIO

        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

        GPIO_InitStruct.Pin = SI2C_SCL_Pin|SI2C_SDA_Pin;

    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

    //设置引脚为高电平

    HAL_GPIO_WritePin(LED1_2_GPIO_Port,LED1_2_Pin,GPIO_PIN_SET);

        HAL_GPIO_WritePin(SI2C_SCL_GPIO_Port,SI2C_SCL_Pin,GPIO_PIN_SET);

        HAL_GPIO_WritePin(SI2C_SDA_GPIO_Port,SI2C_SDA_Pin,GPIO_PIN_SET);

        

}





/******************************************************

*程 序 名：TM6128_Data(viod)

*作    用：将Buf缓冲区14个字节写入TM6128芯片

*          同时读5个字节的键盘数据到Buf

*输入参数：无

*返回参数：无

******************************************************/

void TM1628_Data(void)

{

    uint8_t i;

        SI2C_Sda(0);           //设置DIO为输出

        

        STB_reset();           //拉低STB开始操作

        TM1628_Write(0x03);    //设置显示模式（7位10段）

        STB_set();             //结束本命令

        

        STB_reset();           //拉低STB开始操作

        TM1628_Write(0x40);    //设置写操作

        STB_set();             //结束本命令

        

        STB_reset();           //拉低STB开始操作

        TM1628_Write(0xc0);    //地址从0开始

        Delay_us(1);

        

        for(i=0; i<14; i++){

            TM1628_Write(buf[i]);

                Delay_us(2);       //Twait>2us

        }

        STB_set();             //拉高STB结束写操作

        Delay_us(4);

        STB_reset();           //拉低STB发出显示模式命令

        TM1628_Write(0x8c);    //开显示，脉冲宽度11/16

    STB_set();             //拉高STB结束写操作

        

        STB_reset();           //拉低STB发出读键盘命令

        TM1628_Write(0x42);    //



        SI2C_Sda(1);           //设置sda为输入状态



        STB_reset();           //拉低STB开始读按键

        for(i=0; i<5; i++){

            buf[i] = TM1628_Read();

        }

        STB_set();             //拉高STB结束读操作

        //处理按键



    if(buf[0]&0x01)

                keys[0]++;

        if(buf[0]&0x08)

                keys[1]++;

        if(buf[1]&0x01)

                keys[2]++;



        LCD_write_value(0,3,3,0,1,keys[0]);

        LCD_write_value(30,3,3,0,1,keys[1]);

        LCD_write_value(60,3,3,0,1,keys[2]);

        

}





/******************************************************

*程 序 名：TM6128_Read

*作    用：TM6128芯片读1字节操作 

*输入参数：无

*返回参数：读到的数据(1bety)

******************************************************/

uint8_t TM1628_Read(void)

{

    uint8_t dat,i;

//        CLK_reset();           //拉高CLK准备读数据



        for(i=0;i<8;i++){

                CLK_reset();       //拉低CLK

                Delay_us(1);       //延时并准备数据



                dat>>=1;

                CLK_set();         //拉高CLK



        if(1 == HAL_GPIO_ReadPin(SI2C_SDA_GPIO_Port,SI2C_SDA_Pin))

            dat|=0x80;

                else

                __NOP();



//                Delay_us(1);

        }

        return dat;

}





/******************************************************

*程 序 名：TM6128_Write

*作    用：TM6128芯片写1字节操作

*输入参数：要写入的数据(bety)

*返回参数：无 

******************************************************/

void TM1628_Write(uint8_t dat)

{

    uint8_t i;

        

        //开始写一字节数据（低位先）



        for(i=0;i<8;i++){

                CLK_reset();       //拉低CLK准备写数据

        if(dat&0x01)

                {

                        DIO_set();

                }

                else

                {

                        DIO_reset();

                }

//                Delay_us(1);       //延时并准备数据



        CLK_set();         //拉高CLK

                __NOP();

                __NOP();

                __NOP();

//                Delay_us(1);       //延时并准备数据         

        dat = dat>>1;                

        }

}





/******************************************************

*程 序 名：Display_Digits(uint16_t value)

*作    用：TM6128芯片显示变量（3位有效数字）

*输入参数：要显示的变量(value)

*返回参数：无 

******************************************************/

void Display_Digits(uint16_t value)

{

    uint8_t n;              //当前位值

         

    n = value / 100;

    buf[1] = dig[n][0];

        buf[0] = dig[n][1];

        

        n = value % 100 / 10;

        buf[3] = dig[n][0];

        buf[2] = dig[n][1];

        

        n = value % 10;

        buf[5] = dig[n][0];

        buf[4] = dig[n][1];

        

        TM1628_Data();

        

}