四位數七段顯示器工作原理

在先前的課程當中，我們曾經教大家使用兩位數的七段顯示器。今天，我們來談談更為實用的四位數七段顯示器。課程開始之前，大家可以想想，生活中哪邊會出現這樣的設備呢?

銀行醫院叫號機、時鐘、溫度、磅秤儀表，都會看到這種元件的蹤影。這樣的顯示器有各種形式，有些每個位數有小數點，有的兩個數字之間還會有冒號，因此我們在選擇採購零件時要特別注意兩件事:

1. 請依實際需求選擇適合的元件。如果您要做時鐘，最好選位數不帶小數點，兩數字間有冒號的版本。
2. 請務必確認元件使用的驅動程式版本(TM1637、TM1650等)與控制方式(RS232、I2C等)。

玩學機四位七段顯示器學習套件採用的是 I2C 控制方式、控制晶片是使用 TM1650。

I2C 傳輸協定

I2C(Inter-Integrated Circuit) 是1980年代由飛利浦半導體發展的串列通訊協議，常用在微控制器、感測器等設備上。具有下列的一些特點:

1. 兩線式。使用兩條線進行通訊，分別是數據線(SDA，Serial Data)和時鐘線(SCL，Serial Clock)。
2. 主從結構。I2C通訊通常有一個主設備(微控制器)和多個從屬設備(感測器或儲存裝置)。主機發起通訊與時序，從機被動響應主機的請求。
3. 使用位址來識別設備。I2C設備通常用7位或10位來做為每個設備唯一的地址，讓主機可以識別每個從機的身份。
4. 支援多種通訊速度。標準模式(100 kbps)、快速模式(400 kbps)和高速模式(3.4Mbps) 三種。
5. 使用 frame 形式來傳輸資料
6. 廣泛應用。因為架構簡單(只用兩條線控制)且可靠的通信技術，常應用在感測器、顯示器等電子電路設備上。

模組線路圖與驅動方法簡介

模組線路圖

TM1650 技術手冊簡介

您可以下載技術手冊來了解怎麼驅動與控制 TM1650 晶片。底下是幾個重點內容摘錄:
功能特點:

1. 兩種顯示模式: 八段 x 四位數(有帶點號)、七段 X 四位數。
2. 提供八個等級的亮度，可由參數控制。
3. 顯示段(a、b、c、d、e、f、g)驅動電流大於 25mA，顯示點(dp)驅動電流大於150mA。
4. 鍵盤掃描:

通訊協議:

常用數字與英文對照表

資料參考連結: https://www.opledtw.com/zh-hant/blog/7-segment-16-segment-display-numeral-alphabet-explained/

數字:

英文字母:

範例程式展示

顯示您指定的數字，例如 1688

from machine import Pin, SoftI2C

i2c = SoftI2C(scl = Pin(22), sda = Pin(23))

d = bytearray(1)
brightness = 1

d[0] = brightness * 16 + 1          # xbbbbxxxd b = brightness d = on/off
i2c.writeto(0x24, d)                # 打開

digit = b'\x06\x7d\x7f\x7f'         # 七段數字顯示 1688
for i in range(4):
    d[0] = digit[i]
    i2c.writeto(0x34+i, d)          # 顯示四位數字

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