Verwendung eines TM1637 4-stelligen 7-Segment-Displays mit Arduino

Verwendung eines TM1637 4-stelligen 7-Segment-Displays mit Arduino

In diesem Tutorial lernen wir, wie man das TM1637 4-stellige 7-Segment-Display mit einem Arduino verwendet. Dieses Display kann genutzt werden, um Zahlen, Zähler oder andere numerische Daten anzuzeigen. Am Ende des Projekts haben Sie ein funktionierendes Display, das von 0 bis 500 zählen kann und verschiedene Funktionen wie die Helligkeitsanpassung demonstriert.

Für dieses Projekt werden wir das TM1637-Display mit dem Arduino nur mit wenigen Drähten verbinden. Das Display hat vier Pins: VCC, GND, DIO und CLK. VCC wird an die 5V-Stromversorgung angeschlossen, während GND an die Masse angeschlossen wird. Der DIO-Pin wird mit dem digitalen Pin 3 des Arduino-Boards verbunden, und der CLK-Pin mit dem digitalen Pin 2. Diese Konfiguration ermöglicht dem Arduino eine einfache Kommunikation mit dem Display.

Um die praktische Umsetzung zu sehen, folgen Sie unbedingt dem Video (bei 00:00) als visuelle Anleitung.

Hardware erklärt

Der TM1637 ist ein vielseitiger Treiber für 7-Segment-Anzeigen, der die einfache Steuerung von 4-stelligen Displays ermöglicht. Er wird über eine Zwei-Draht-Schnittstelle gesteuert, die aus einem Datenpin (DIO) und einem Taktpin (CLK) besteht. Dadurch lässt er sich einfach an Mikrocontroller wie Arduino anschließen, ohne dass zusätzliche Bauteile benötigt werden.

Das Display kann Dezimalzahlen anzeigen und unterstützt eine Helligkeitsregelung, wodurch es für eine Vielzahl von Anwendungen wie Zähler, Uhren und Timer geeignet ist. Sein kompaktes Design und die einfache Bedienung machen es sowohl bei Hobbyisten als auch bei Fachleuten beliebt.

Datenblattdetails

Hersteller	Titan Mikroelektronik
Teilenummer	TM1637
Logik-/I/O-Spannung	5 V
Versorgungsspannung	3.3 V - 5.5 V
Ausgangsstrom (pro Segment)	20 mA
Hinweise zur PWM-Frequenz	nicht zutreffend
Eingangslogik-Schwellenwerte	0.3 VCC (niedrig), 0.7 VCC (hoch)
Spannungsabfall / R_DS(on)/ Sättigung	2,5 V (typ.)
Thermische Grenzwerte	125 °C
Paket	16-poliger DIP

Stellen Sie sicher, dass VCC an eine stabile 5V-Quelle angeschlossen ist, um eine Fehlfunktion des Displays zu vermeiden.
Verwenden Sie bei Bedarf strombegrenzende Widerstände, um Schäden an den Segmenten zu verhindern.
Halten Sie die Verkabelung kurz, um Rauschen und Störungen zu minimieren.
Überprüfen Sie die Pinverbindungen stets doppelt, um eine Verpolung zu verhindern.
Passen Sie die Helligkeitsstufen mit demsetBrightnessFunktion für optimale Sichtbarkeit.

Verdrahtungsanleitung

TArduino wiring for TM1637 4 digit display — Arduino wiring for TM1637 4 digit display

Arduino wiring for TM1637 4 digit display - large module

Um das TM1637-Display zu verdrahten, verbinden Sie zuerst den VCC-Pin mit dem 5V-Ausgang des Arduino. Verbinden Sie dann den GND-Pin mit einem der GND-Pins am Arduino. Für die Datenkommunikation verbinden Sie den DIO-Pin des Displays mit dem digitalen Pin 3 am Arduino und den CLK-Pin mit dem digitalen Pin 2. Diese einfache Schaltung ermöglicht dem Arduino eine effektive Kommunikation mit dem Display.

Stellen Sie sicher, dass Sie sichere Verbindungen haben, um Probleme durch lose Verdrahtung zu vermeiden. Im Video werden alternative Verdrahtungskonfigurationen gezeigt, aber die angegebenen Verbindungen sind die einfachsten für den grundlegenden Betrieb (im Video bei 01:30).

Codebeispiele & Schritt-für-Schritt-Anleitung

Der bereitgestellte Code initialisiert die Anzeige und richtet die notwendigen Konfigurationen ein. Die wichtigsten Bezeichner im Code umfassen:CLKundDIO, die jeweils als digitale Pins 2 und 3 definiert sind. Die Helligkeit des Displays wird mit demsetBrightnessFunktion.

#define CLK 2
#define DIO 3

TM1637Display display(CLK, DIO);

void setup() {
    display.setBrightness(0x0f);  // Set maximum brightness
}

Dieser Codeausschnitt zeigt die Initialisierung des Displays und das Einstellen der maximalen Helligkeit. Als NächstesloopDie Funktion demonstriert, wie man verschiedene Zahlen anzeigt.

void loop() {
    uint8_t data[] = { 0x0, 0x0, 0x0, 0x0 };
    display.setSegments(data);  // Clear the display
    display.showNumberDec(23, false, 2, 1);  // Show number 23
    delay(TEST_DELAY);
}

Hier wird die Anzeige gelöscht, und die Zahl 23 angezeigt. Die FunktionshowNumberDecEs nimmt Parameter entgegen, um die angezeigte Zahl und ihre Formatierung zu steuern. Die Schleife zeigt weiterhin Zahlen bis 500 an.

for(int i=0; i<=500; i++) {
    display.showNumberDec(i);  // Show numbers from 0 to 500
}

Dieser Codeausschnitt zeigt einen einfachen Zähler, der Zahlen von 0 bis 500 auf dem TM1637-Display anzeigt. Die Anzeige wird fortlaufend aktualisiert, bis sie 500 erreicht, und springt dann wieder auf 0 zurück. Der vollständige Code ist unter dem Artikel zu Ihrer Information verfügbar.

Vorführung / Was Sie erwartet

Sobald alles verkabelt ist und der Code hochgeladen wurde, sollte die Anzeige die Zahlen nacheinander von 0 bis 500 anzeigen. Sie zeigt außerdem verschiedene Helligkeitseinstellungen und löscht den Bildschirm zwischen den Aktualisierungen ordnungsgemäß. Achten Sie auf umgekehrte Polarität, da dies das Display beschädigen kann. Sie können die Funktionalität bestätigen, indem Sie die Anzeige im Video bei 04:00 beobachten.