プロジェクト9 デジタルチューブディスプレイ
1. 説明
この4桁のデジタルチューブディスプレイは、カウントや時間を表示するためのデバイスで、0～9の数字および簡単な文字を表示できます。4つのデジタルチューブで構成されており、それぞれに7つの発光ダイオード（LED）が搭載されています。
さらに、ピンをArduino開発ボードに接続することで、時計機能やゲームの保存など複数の機能を実現できます。
2. 動作原理
TM1650はIICプロトコルを利用し、2本のバスライン（SDAとSCL）を採用しています。
データコマンド: 0x48
このコマンドはTM1650にデジタルチューブを点灯させるよう指示し、キーのスキャンは行いません。
表示コマンド:
実際には1バイトのデータで、異なるビットが異なる機能を表します。
bit[6:4]: LEDの明るさを設定します。000は最も明るいことを示します。
bit[3]: 小数点の有無を決定します。
bit[0]: 表示のオン・オフを決定します。
デジタルチューブの点灯
例として、小数点なしのレベル8の明るさは0x05を示します。
手順：開始信号 — 0x48送信 — スレーブデバイス受信 — 0x05送信 — スレーブデバイス受信 — 終了信号
点灯後は、デジタルチューブの機能が確定しているため、0x48を繰り返し送信する必要はありません。
また、明るさや表示方法は複数のデータを一括で列挙できるため、分かりやすく省スペースです。
デジタルチューブの消灯
手順：開始信号 — 0x48送信 — スレーブデバイス受信 — 0x00送信 — スレーブデバイス受信 — 終了信号
デジタルチューブの数字表示
まずTM1650に特定のチューブに数字を表示するよう指示します。すると数字が表示されます。8ビットは8つのセグメントに対応し、1は点灯、0は消灯を意味します。対応関係に疑問がある場合は、ループでビットごとに点灯させて確認できます。
例えば、ビット1が点灯して8を表示する場合、データは0x68です。小数点がある場合は、0x7fを送信すると8が表示されます。
手順：開始信号 — 0x68送信 — スレーブデバイス受信 — 0x7f送信 — スレーブデバイス受信 — 終了信号
結果：ビット1に8が表示されます。
便宜上、0～9に対応する値の配列を作成できます。さらに改良すれば、数字表示、明るさ調整、小数点やチューブのシフトが可能です。
3. 配線図
4. テストコード
/*
keyestudio ESP32 Inventor Learning Kit
Project 9.1 Digital Tube Display
http://www.keyestudio.com
*/
#include "TM1650.h"
#define CLK 22 //pins definitions for TM1650 and can be changed to other ports
#define DIO 21
TM1650 DigitalTube(CLK,DIO);
void setup()
{
for(char b=0;b<4;b++)
{
DigitalTube.clearBit(b); //DigitalTube.clearBit(0 to 3); Clear bit display.
}
}
void loop()
{
DigitalTube.displayFloatNum(9999); //Values or variables added to the parentheses can be displayed through the digital tube
}
5. テスト結果
配線を接続しコードをアップロードすると、デジタルチューブディスプレイに「9999」が表示されます。下図参照。
6. 拡張コード
/*
keyestudio ESP32 Inventor Learning Kit
Project 9.2 Digital Tube Display
http://www.keyestudio.com
*/
#include "TM1650.h"
#define CLK 22 //pins definitions for TM1650 and can be changed to other ports
#define DIO 21
TM1650 DigitalTube(CLK,DIO);
void setup()
{
for(char b=0;b<4;b++)
{
DigitalTube.clearBit(b); //DigitalTube.clearBit(0 to 3); Clear bit display.
}
}
void loop()
{
for(int num=0; num<10000; num++)
{ //numが10000未満の場合、1サイクルごとにnumが1ずつ増加します
DigitalTube.displayFloatNum(num); //括弧内の値や変数をデジタルチューブで表示可能
delay(100);
}
}
7. テスト結果
コードをアップロード後、デジタルチューブは「for」ループにより1～9999を表示します。