Arduino Nano ESP32 - Display de 7 Segmentos e 4 Dígitos TM1637
Bem-vindo a este workshop prático em que conectamos um display de 7 segmentos e 4 dígitos TM1637 a um Arduino Nano ESP32. O Nano ESP32 é construído em torno do chip ESP32-S3, que oferece Wi-Fi, Bluetooth Low Energy e processamento dual-core - tudo isso no já conhecido formato Nano com conector USB-C. O módulo TM1637 funciona em 3.3V, então ele se liga diretamente ao Nano ESP32 sem nenhuma conversão de nível.
Neste workshop você vai:
- Ligar o display TM1637 ao Arduino Nano ESP32.
- Mostrar inteiros, texto e temperatura no display de 7 segmentos.
- Exibir a hora no formato HH:MM com os dois pontos piscando.
- Controlar dígitos individuais e ajustar o brilho.
Hardware Necessário
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
Divulgação: Alguns dos links desta seção são links de afiliado da Amazon. Podemos receber uma comissão pelas compras feitas por meio desses links, sem custo adicional para você. Agradecemos o seu apoio.
Sobre o Módulo de Display TM1637
O TM1637 é um CI driver de LED especializado que cuida sozinho da multiplexação de quatro dígitos de 7 segmentos. A transferência de dados usa um protocolo serial de 2 fios pelos pinos CLK e DIO. O chip guarda o conteúdo do display em registradores internos, então tudo o que você envia fica na tela sem que o microcontrolador precise atualizá-lo continuamente.
Recursos do módulo:
- 4 dígitos, cada um com 7 segmentos e um ponto decimal
- Separador de dois pontos entre o dígito 1 e o dígito 2
- 8 níveis de brilho controlados por software
- Interface de 2 fios com suporte a lógica de 3.3V e 5V
- Memória do display não volátil
| Função | Pino |
|---|---|
| CLK | Entrada do sinal de clock |
| DIO | Entrada/saída de dados |
| VCC | Alimentação (3.3V ou 5V) |
| GND | Terra |
Conecte CLK e DIO a quaisquer pinos digitais disponíveis do Nano ESP32. Os exemplos usam D2 e D4.
Diagrama de Ligação
Conecte o módulo TM1637 ao Arduino Nano ESP32:
- CLK ao D9
- DIO ao D10
- VCC ao 3.3V
- GND ao GND
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Instalação da Biblioteca
- Conecte o Arduino Nano ESP32 ao seu computador pela porta USB-C.
- Abra o Arduino IDE. Escolha Arduino Nano ESP32 na lista de placas e selecione a porta correta.
- Clique no ícone Libraries na barra lateral esquerda.
- Digite "DIYables_4Digit7Segment_TM1637" no campo de busca. Encontre a entrada da DIYables.
- Clique em Install.
Biblioteca independente - nada mais para instalar.
Sketch Inicial
O código mínimo necessário para começar com a biblioteca DIYables_4Digit7Segment_TM1637:
#include <DIYables_4Digit7Segment_TM1637.h>
#define CLK_PIN D9
#define DIO_PIN D10
DIYables_4Digit7Segment_TM1637 display(CLK_PIN, DIO_PIN);
void setup() {
display.begin();
display.print(1234);
}
void loop() {
}
Crie o objeto do display com os números dos pinos, chame begin() e comece a escrever os dados. O Nano ESP32 usa rótulos de pino Dx, que são mapeados internamente para os números de GPIO do ESP32-S3.
Workshop - Mostrar Números Inteiros
Teste o display com vários valores inteiros - positivos, negativos e preenchidos com zeros.
/*
* Este código de Arduino Nano ESP32 foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino Nano ESP32 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-tm1637-4-digit-7-segment-display
*/
/*
* DIYables_4Digit7Segment_TM1637 - Integer Example
*
* Displays various integer values on a 4-digit 7-segment display
* with TM1637 driver, including zero-padded numbers.
*
* Tutorial: https://diyables.io/products/4-digit-7-segment-display-led-tm1637-with-colon
*
* TESTED HARDWARE:
* - Arduino Uno R3
* - Arduino Uno R4 WiFi
* - Arduino Uno R4 Minima
* - Arduino Mega
* - Arduino Due
* - Arduino Giga
* - DIYables STEM V3: https://diyables.io/stem-v3
* - DIYables STEM V4 IoT: https://diyables.io/stem-v4-iot
* - DIYables STEM V4B IoT: https://diyables.io/stem-v4b-iot
* - DIYables STEM V4B Edu: https://diyables.io/stem-v4-edu
* - DIYables MEGA2560 R3: https://diyables.io/atmega2560-board
* - DIYables Nano R3: https://diyables.io/nano-board
* - DIYables ESP32 Board: https://diyables.io/esp32-board
* - DIYables ESP32 S3, Uno-form factor: https://diyables.io/esp32-s3-uno
* - It is expected to work with other boards
*/
#include <DIYables_4Digit7Segment_TM1637.h>
// Pin configuration - change to match your wiring
#define CLK_PIN D9
#define DIO_PIN D10
DIYables_4Digit7Segment_TM1637 display(CLK_PIN, DIO_PIN);
void setup() {
Serial.begin(9600);
display.begin();
Serial.println("TM1637 Integer Example");
}
void loop() {
// Display various integers
int numbers[] = {0, 42, 1234, -5, -123, 9999};
int count = sizeof(numbers) / sizeof(numbers[0]);
for (int i = 0; i < count; i++) {
display.print(numbers[i]);
Serial.print("Displaying: ");
Serial.println(numbers[i]);
delay(2000);
}
// Display with zero padding
display.print(42, true); // Shows "0042"
Serial.println("Displaying: 0042 (zero-padded)");
delay(2000);
}
Mão na Massa
- Ligue o módulo TM1637 ao Nano ESP32 como mostrado no diagrama de ligação.
- Conecte o Nano ESP32 ao seu computador via USB-C.
- No Arduino IDE, escolha a placa e a porta, cole o código e clique em Upload.
- Abra o Serial Monitor para observar os resultados.
O display percorre 0, 42, 1234, -5, -123, 9999 e depois mostra "0042" com preenchimento de zeros.
Referência de Métodos
| Método | Ação | Sintaxe |
|---|---|---|
| print(int) | Mostra um inteiro (-999 a 9999) | display.print(1234) |
| print(int, true) | Mostra com zeros à esquerda | display.print(42, true) |
| clear() | Limpa todos os dígitos | display.clear() |
Workshop - Mostrar Texto e Temperatura
Coloque textos e leituras de temperatura no display, incluindo o símbolo de grau.
/*
* Este código de Arduino Nano ESP32 foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino Nano ESP32 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-tm1637-4-digit-7-segment-display
*/
/*
* DIYables_4Digit7Segment_TM1637 - TextAndDegree Example
*
* Displays text strings, special characters, and temperature
* on a 4-digit 7-segment display with TM1637 driver.
*
* Tutorial: https://diyables.io/products/4-digit-7-segment-display-led-tm1637-with-colon
*
* TESTED HARDWARE:
* - Arduino Uno R3
* - Arduino Uno R4 WiFi
* - Arduino Uno R4 Minima
* - Arduino Mega
* - Arduino Due
* - Arduino Giga
* - DIYables STEM V3: https://diyables.io/stem-v3
* - DIYables STEM V4 IoT: https://diyables.io/stem-v4-iot
* - DIYables STEM V4B IoT: https://diyables.io/stem-v4b-iot
* - DIYables STEM V4B Edu: https://diyables.io/stem-v4-edu
* - DIYables MEGA2560 R3: https://diyables.io/atmega2560-board
* - DIYables Nano R3: https://diyables.io/nano-board
* - DIYables ESP32 Board: https://diyables.io/esp32-board
* - DIYables ESP32 S3, Uno-form factor: https://diyables.io/esp32-s3-uno
* - It is expected to work with other boards
*/
#include <DIYables_4Digit7Segment_TM1637.h>
// Pin configuration - change to match your wiring
#define CLK_PIN D9
#define DIO_PIN D10
DIYables_4Digit7Segment_TM1637 display(CLK_PIN, DIO_PIN);
void setup() {
Serial.begin(9600);
display.begin();
Serial.println("TM1637 Text and Degree Example");
}
void loop() {
// Display text strings
const char* texts[] = {"HELP", "Hi", "COOL", "done"};
for (int i = 0; i < 4; i++) {
display.print(texts[i]);
Serial.print("Displaying: ");
Serial.println(texts[i]);
delay(2000);
}
// Display temperature with degree symbol
display.printTemperature(25, 'C'); // Shows "25°C"
Serial.println("Displaying: 25 degrees C");
delay(2000);
display.printTemperature(72, 'F'); // Shows "72°F"
Serial.println("Displaying: 72 degrees F");
delay(2000);
// Display string with degree constant
char buf[5];
buf[0] = '2';
buf[1] = '5';
buf[2] = DIYables_4Digit7Segment_TM1637::DEGREE;
buf[3] = 'C';
buf[4] = '\0';
display.print(buf); // Same as printTemperature(25, 'C')
Serial.println("Displaying: 25 degrees C (via print)");
delay(2000);
}
Mão na Massa
- Ligue o módulo e faça o upload do sketch.
- Abra o Serial Monitor.
O display mostra "HELP", "Hi", "COOL", "done", depois "25°C" e "72°F".
Referência de Métodos
| Método | Ação | Sintaxe |
|---|---|---|
| print(const char*) | Mostra texto (até 4 caracteres) | display.print("HELP") |
| printTemperature(int, char) | Mostra a temperatura com grau/unidade | display.printTemperature(25, 'C') |
| DEGREE | Constante do símbolo de grau | display.DEGREE |
Workshop - Mostrar Hora com Dois Pontos Piscando
Configure um display estilo relógio com os dois pontos piscando em intervalos de 500ms.
/*
* Este código de Arduino Nano ESP32 foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino Nano ESP32 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-tm1637-4-digit-7-segment-display
*/
/*
* DIYables_4Digit7Segment_TM1637 - Time Example
*
* Displays time in HH:MM format with blinking colon separator
* on a 4-digit 7-segment display with TM1637 driver.
*
* Tutorial: https://diyables.io/products/4-digit-7-segment-display-led-tm1637-with-colon
*
* TESTED HARDWARE:
* - Arduino Uno R3
* - Arduino Uno R4 WiFi
* - Arduino Uno R4 Minima
* - Arduino Mega
* - Arduino Due
* - Arduino Giga
* - DIYables STEM V3: https://diyables.io/stem-v3
* - DIYables STEM V4 IoT: https://diyables.io/stem-v4-iot
* - DIYables STEM V4B IoT: https://diyables.io/stem-v4b-iot
* - DIYables STEM V4B Edu: https://diyables.io/stem-v4-edu
* - DIYables MEGA2560 R3: https://diyables.io/atmega2560-board
* - DIYables Nano R3: https://diyables.io/nano-board
* - DIYables ESP32 Board: https://diyables.io/esp32-board
* - DIYables ESP32 S3, Uno-form factor: https://diyables.io/esp32-s3-uno
* - It is expected to work with other boards
*/
#include <DIYables_4Digit7Segment_TM1637.h>
// Pin configuration - change to match your wiring
#define CLK_PIN D9
#define DIO_PIN D10
DIYables_4Digit7Segment_TM1637 display(CLK_PIN, DIO_PIN);
int hours = 12;
int minutes = 30;
bool colonOn = true;
void setup() {
Serial.begin(9600);
display.begin();
Serial.println("TM1637 Time Example");
Serial.println("Displaying 12:30 with blinking colon");
}
void loop() {
display.printTime(hours, minutes, colonOn);
delay(500); // Toggle colon every 500ms for blinking effect
colonOn = !colonOn;
}
Mão na Massa
- Faça o upload e veja "12:30" com os dois pontos acendendo e apagando.
Referência de Métodos
| Método | Ação | Sintaxe | |
|---|---|---|---|
| printTime(int, int) | Mostra a hora HH | MM com dois pontos | display.printTime(12, 30) |
| printTime(int, int, bool) | Mostra a hora, controla o estado dos dois pontos | display.printTime(12, 30, false) |
Workshop - Piscar o Display
Crie um efeito de piscar usando off() e on() mantendo o conteúdo do display intacto.
/*
* Este código de Arduino Nano ESP32 foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino Nano ESP32 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-tm1637-4-digit-7-segment-display
*/
/*
* DIYables_4Digit7Segment_TM1637 - Blink Example
*
* Blinks integer and text on a 4-digit 7-segment display
* using off() and on() to toggle the display.
*
* Tutorial: https://diyables.io/products/4-digit-7-segment-display-led-tm1637-with-colon
*
* TESTED HARDWARE:
* - Arduino Uno R3
* - Arduino Uno R4 WiFi
* - Arduino Uno R4 Minima
* - Arduino Mega
* - Arduino Due
* - Arduino Giga
* - DIYables STEM V3: https://diyables.io/stem-v3
* - DIYables STEM V4 IoT: https://diyables.io/stem-v4-iot
* - DIYables STEM V4B IoT: https://diyables.io/stem-v4b-iot
* - DIYables STEM V4B Edu: https://diyables.io/stem-v4-edu
* - DIYables MEGA2560 R3: https://diyables.io/atmega2560-board
* - DIYables Nano R3: https://diyables.io/nano-board
* - DIYables ESP32 Board: https://diyables.io/esp32-board
* - DIYables ESP32 S3, Uno-form factor: https://diyables.io/esp32-s3-uno
* - It is expected to work with other boards
*/
#include <DIYables_4Digit7Segment_TM1637.h>
// Pin configuration - change to match your wiring
#define CLK_PIN D9
#define DIO_PIN D10
DIYables_4Digit7Segment_TM1637 display(CLK_PIN, DIO_PIN);
void setup() {
Serial.begin(9600);
display.begin();
Serial.println("TM1637 Blink Example");
}
void loop() {
// Blink an integer
display.print(1234);
Serial.println("Blinking: 1234");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
display.off();
delay(300);
display.on();
delay(300);
}
delay(1000);
// Blink text
display.print("HELP");
Serial.println("Blinking: HELP");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
display.off();
delay(300);
display.on();
delay(300);
}
delay(1000);
}
Mão na Massa
- Faça o upload do código. "1234" pisca cinco vezes, depois "HELP" pisca cinco vezes.
Referência de Métodos
| Método | Ação | Sintaxe |
|---|---|---|
| off() | Desliga o display (dados preservados) | display.off() |
| on() | Liga o display novamente | display.on() |
| setBrightness(int) | Define o brilho de 0 a 7 | display.setBrightness(4) |
Workshop - Controle Individual de Dígitos
Defina cada posição de dígito de forma independente usando números, caracteres e os dois pontos.
/*
* Este código de Arduino Nano ESP32 foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino Nano ESP32 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-tm1637-4-digit-7-segment-display
*/
/*
* DIYables_4Digit7Segment_TM1637 - IndividualDigits Example
*
* Sets individual digits, characters, and colon on a 4-digit
* 7-segment display with TM1637 driver.
*
* Tutorial: https://diyables.io/products/4-digit-7-segment-display-led-tm1637-with-colon
*
* TESTED HARDWARE:
* - Arduino Uno R3
* - Arduino Uno R4 WiFi
* - Arduino Uno R4 Minima
* - Arduino Mega
* - Arduino Due
* - Arduino Giga
* - DIYables STEM V3: https://diyables.io/stem-v3
* - DIYables STEM V4 IoT: https://diyables.io/stem-v4-iot
* - DIYables STEM V4B IoT: https://diyables.io/stem-v4b-iot
* - DIYables STEM V4B Edu: https://diyables.io/stem-v4-edu
* - DIYables MEGA2560 R3: https://diyables.io/atmega2560-board
* - DIYables Nano R3: https://diyables.io/nano-board
* - DIYables ESP32 Board: https://diyables.io/esp32-board
* - DIYables ESP32 S3, Uno-form factor: https://diyables.io/esp32-s3-uno
* - It is expected to work with other boards
*/
#include <DIYables_4Digit7Segment_TM1637.h>
// Pin configuration - change to match your wiring
#define CLK_PIN D9
#define DIO_PIN D10
DIYables_4Digit7Segment_TM1637 display(CLK_PIN, DIO_PIN);
void setup() {
Serial.begin(9600);
display.begin();
Serial.println("TM1637 Individual Digits Example");
}
void loop() {
// Set individual numbers on each digit position
display.clear();
display.setNumber(0, 1);
display.setNumber(1, 2);
display.setNumber(2, 3);
display.setNumber(3, 4);
Serial.println("Displaying: 1234");
delay(2000);
// Turn colon on
display.setColon(true);
Serial.println("Displaying: 12:34");
delay(2000);
// Turn colon off
display.setColon(false);
Serial.println("Displaying: 1234");
delay(2000);
// Set individual characters
display.clear();
display.setChar(0, 'H');
display.setChar(1, 'E');
display.setChar(2, 'L');
display.setChar(3, 'P');
Serial.println("Displaying: HELP");
delay(2000);
// Mix characters and numbers with colon
display.clear();
display.setChar(0, 'A');
display.setNumber(1, 3);
display.setChar(2, 'b');
display.setNumber(3, 7);
display.setColon(true);
Serial.println("Displaying: A3:b7");
delay(2000);
// Blinking colon effect
display.clear();
display.setNumber(0, 1);
display.setNumber(1, 2);
display.setNumber(2, 3);
display.setNumber(3, 0);
Serial.println("Blinking colon: 12:30");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
display.setColon(true);
delay(500);
display.setColon(false);
delay(500);
}
delay(1000);
}
Mão na Massa
- Faça o upload e observe as diferentes combinações de dígitos e caracteres no display.
Referência de Métodos
| Método | Ação | Sintaxe |
|---|---|---|
| setNumber(int, int) | Define o dígito 0-9 na posição 0-3 | display.setNumber(0, 1) |
| setChar(int, char) | Define o caractere na posição 0-3 | display.setChar(0, 'H') |
| setColon(bool) | Liga/desliga os dois pontos | display.setColon(true) |
| setSegments(int, uint8_t) | Define os segmentos brutos na posição 0-3 | display.setSegments(0, 0x76) |
Solução de Problemas
| Problema | Causa Possível | Solução |
|---|---|---|
| O display está em branco | Ligação ou números de pino errados | Verifique se as conexões de CLK/DIO correspondem ao código e se o VCC vai ao 3.3V |
| Caracteres errados | CLK e DIO trocados | Troque os dois fios de sinal |
| Display muito fraco | Configuração de brilho baixa | Chame setBrightness(7) para o máximo |
| Biblioteca não encontrada | Não instalada | Instale DIYables_4Digit7Segment_TM1637 pelo Library Manager |
| Falha no upload | Placa no modo errado | Mantenha o botão BOOT pressionado enquanto pressiona o RESET e tente o upload novamente |
Suporte a Plataformas
A biblioteca é construída inteiramente sobre as APIs padrão do Arduino e suporta todas as plataformas compatíveis com Arduino (architectures=*).