استفاده از نمایشگر 7-سگمنت 4 رقمی TM1637 با آردوینو

استفاده از نمایشگر 7-سگمنت 4 رقمی TM1637 با آردوینو

در این آموزش، یاد می‌گیریم چگونه از نمایشگر TM1637 چهاررقمی 7-سگمنت با Arduino استفاده کنیم. این نمایشگر می‌تواند برای نمایش اعداد، شمارنده‌ها یا هر گونه داده عددی دیگری به‌کار رود. تا پایان پروژه، شما یک نمایشگر عملیاتی خواهید داشت که می‌تواند از 0 تا 500 شمارش کند و ویژگی‌های مختلفی مانند تنظیم روشنایی را نشان دهد.

برای این پروژه، نمایشگر TM1637 را با استفاده از فقط چند سیم به آردوینو متصل خواهیم کرد. نمایشگر چهار پایه دارد: VCC، GND، DIO و CLK. VCC به منبع تغذیه 5V متصل می‌شود، در حالی که GND به زمین متصل می‌شود. پایه DIO به پایه دیجیتال 3 آردوینو متصل خواهد شد و پایه CLK به پایه دیجیتال 2 متصل خواهد شد. این پیکربندی به آردوینو اجازه می‌دهد تا به‌راحتی با نمایشگر ارتباط برقرار کند.

برای دیدن پیاده‌سازی عملی، حتماً ویدیو را دنبال کنید (در ویدیو در 00:00) تا راهنمای تصویری را ببینید.

توضیح سخت‌افزار

TM1637 یک درایور نمایشگر هفت‌قسمتی چندمنظوره است که امکان کنترل آسان نمایشگرهای ۴ رقمی را فراهم می‌کند. این با استفاده از یک رابط دو سیمه کنترل می‌شود که از یک پایه داده (DIO) و یک پایه ساعت (CLK) تشکیل شده است. این باعث می‌شود که اتصال آن به میکروکنترلرهایی مانند آردوینو بدون نیاز به قطعات اضافی ساده باشد.

این نمایشگر می‌تواند اعداد اعشاری را نشان دهد و از کنترل روشنایی پشتیبانی می‌کند، که آن را برای کاربردهای متنوعی مانند شمارنده‌ها، ساعت‌ها و تایمرها مناسب می‌سازد. طراحی جمع‌وجور و سهولت استفاده آن، این نمایشگر را در میان علاقه‌مندان و متخصصان به انتخابی محبوب تبدیل کرده است.

جزئیات مشخصات فنی

تولیدکننده	تایتان میکرو الکترونیک
شماره قطعه	TM1637
ولتاژ منطق/ورودی-خروجی	5 ولت
ولتاژ تغذیه	3.3 ولت - 5.5 ولت
جریان خروجی (به ازای هر بخش)	20 میلی‌آمپر
راهنمای فرکانس PWM	مربوط نیست
آستانه‌های منطقی ورودی	0.3 VCC (پایین)، 0.7 VCC (بالا)
افت ولتاژ / R_{درین-سورس (در حالت روشن)}/ اشباع	2.5 V (معمولی)
محدودیت‌های حرارتی	125 °C
بسته	دی‌آی‌پی 16 پایه

اطمینان حاصل کنید که VCC به یک منبع 5V پایدار متصل باشد تا از اختلال در عملکرد نمایشگر جلوگیری شود.
در صورت لزوم از مقاومت‌های محدودکننده جریان استفاده کنید تا از آسیب دیدن سگمنت‌ها جلوگیری شود.
برای کاهش اغتشاش (نویز) و تداخل، سیم‌کشی را کوتاه نگه دارید.
همیشه اتصالات پایه‌ها را دو بار بررسی کنید تا از معکوس شدن قطبیت جلوگیری کنید.
سطوح روشنایی را با استفاده ازsetBrightnessعملکرد برای دید بهینه.

دستورالعمل سیم‌کشی

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

Arduino wiring for TM1637 4 digit display - large module

برای سیم‌کشی نمایشگر TM1637، ابتدا پایه VCC را به خروجی 5V آردوینو متصل کنید. سپس پایه GND را به یکی از پایه‌های زمین آردوینو متصل کنید. برای ارتباط داده، پایه DIO نمایشگر را به پایه دیجیتال 3 آردوینو متصل کنید و پایه CLK را به پایه دیجیتال 2 متصل کنید. این پیکربندی ساده به آردوینو اجازه می‌دهد تا به‌طور مؤثر با نمایشگر ارتباط برقرار کند.

اطمینان حاصل کنید که اتصالات شما محکم باشند تا از هرگونه شل‌بودن سیم‌کشی جلوگیری شود. در ویدیو، پیکربندی‌های جایگزین سیم‌کشی نشان داده شده‌اند، اما اتصالات ارائه‌شده ساده‌ترین گزینه برای عملکرد پایه هستند (در ویدیو در 01:30).

مثال‌های شِفر (کود) و راهنمای گام‌به‌گام

شِفر (کود) ارائه‌شده نمایش را مقداردهی اولیه می‌کند و تنظیمات لازم را پیکربندی می‌کند. شناسه‌های کلیدی در شِفر (کود) عبارتند از:CLKوDIO، که به ترتیب به‌عنوان پایه‌های دیجیتال 2 و 3 تعریف شده‌اند. روشنایی صفحه‌نمایش با استفاده ازsetBrightnessتابع.

#define CLK 2
#define DIO 3

TM1637Display display(CLK, DIO);

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

این قطعه شِفر (کود) مقداردهی اولیه نمایشگر و تنظیم حداکثر روشنایی را نشان می‌دهد. سپس،loopاین تابع نشان می‌دهد چگونه اعداد مختلف را نمایش دهد.

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);
}

در اینجا صفحه‌نمایش پاک می‌شود و عدد 23 نمایش داده می‌شود. تابعshowNumberDecپارامترهایی را می‌گیرد تا عدد نمایش داده‌شده و قالب‌بندی آن را کنترل کند. حلقه به نمایش اعداد تا 500 ادامه می‌دهد.

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

این قطعه شِفر (کود) یک شمارندهٔ ساده را نشان می‌دهد که اعداد از 0 تا 500 را روی نمایشگر TM1637 نمایش می‌دهد. نمایشگر به‌طور پیوسته به‌روزرسانی می‌شود تا زمانی که به 500 برسد، سپس دوباره از 0 شروع می‌کند. شِفر (کود) کامل برای مراجعهٔ شما در پایین مقاله موجود است.

نمایش / آنچه باید انتظار داشته باشید

وقتی همه چیز سیم‌کشی شد و شِفر (کود) بارگذاری شد، نمایشگر باید اعداد را به صورت متوالی از 0 تا 500 نشان دهد. همچنین تنظیمات مختلف روشنایی را نمایش می‌دهد و بین به‌روزرسانی‌ها صفحه را به‌درستی پاک می‌کند. مواظب قطبیت معکوس باشید، زیرا این می‌تواند به نمایشگر آسیب برساند. می‌توانید عملکرد را با مشاهده نمایشگر در ویدیو تأیید کنید (در ویدیو در 04:00).