Arduino va 74HC595 Shift Register yordamida etti segmentli displeyni boshqarish: 6 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Hey, nima bo'ldi, bolalar! Akarsh bu erda CETech -dan.

Etti segmentli displeyni ko'rib chiqish yaxshi va har doim ma'lumotlarni raqamli ko'rsatish uchun qulay vosita, lekin ularning bir kamchiligi bor, chunki biz etti segmentli displeyni boshqarganimizda, biz 8 xil LEDni boshqaramiz. ularning har biriga har xil chiqish talab qilinadi, lekin agar biz etti segmentli displeyda har bir LED uchun alohida GPIO pinidan foydalansak, biz mikrokontrolerda pinlar etishmasligiga duch kelishimiz mumkin va oxir -oqibat biz boshqa muhim ulanishlar uchun joy qolmay qolamiz. Bu sizga katta muammo bo'lib tuyulishi mumkin, lekin bu muammoning echimi juda oddiy. Biz 74HC595 Shift reestri IC dan foydalanishimiz kerak. Bitta 74HC595 IC 8 xil nuqtaga chiqishlarni ta'minlash uchun ishlatilishi mumkin, bundan tashqari, biz ushbu IC -larning bir nechtasini ulashimiz va ulardan ko'p sonli qurilmalarni boshqarish uchun foydalanishimiz mumkin.

Shunday qilib, ushbu loyihada biz Arduino -ning 3 GPIO pinidan foydalanib, etti segmentli displeyni boshqarish uchun Arduino bilan 74HC595 Shift registrli ICdan foydalanamiz va bu IC qanday ajoyib vosita ekanligini isbotlay olamiz.

1 -qadam: Ishlab chiqarilgan loyihalaringiz uchun tenglikni oling

PCB -ni Internet orqali arzon narxda buyurtma qilish uchun siz PCBWAY -ni tekshirishingiz kerak!

Siz 10 ta sifatli PCBni ishlab chiqarasiz va sizning ostonangizga arzon narxda jo'natasiz. Shuningdek, siz birinchi buyurtma bo'yicha yuk tashishda chegirmaga ega bo'lasiz. Gerber fayllarini PCBWAY -ga yuklang, shunda ular sifatli va tez qaytariladi. Ularning onlayn Gerber ko'rish funktsiyasini ko'rib chiqing. Sovg'a ballari bilan siz sovg'alar do'konidan bepul narsalarni olishingiz mumkin.

2 -qadam: Taxminan 74HC595 Shift reestri

74HC595 Shift reestri 16 pinli SIPO IC. SIPO ketma -ket kirish va parallel chiqish degan ma'noni anglatadi, bu bir vaqtning o'zida ketma -ket kirishni oladi va barcha chiqish pimlarida parallel yoki bir vaqtning o'zida chiqishni ta'minlaydi. Biz bilamizki, Shift registrlari odatda saqlash maqsadida ishlatiladi va bu erda registrlarning mulki ishlatiladi. Ma'lumot ketma -ket kirish pimi orqali siljiydi va birinchi chiqish piniga o'tadi va u erda qoladi, boshqa kirish olinishi bilan ICga boshqa Kirish kirguncha, avval saqlangan kirish keyingi chiqishga o'tadi va yangi kiritilgan ma'lumotlar keladi. birinchi pinga o'ting. Bu jarayon ICni saqlash to'liq bo'lmaguncha, ya'ni 8 ta kirish olinmaguncha davom etadi. Ammo 9-chi kirishni qabul qilgandan so'ng, IC xotirasi to'lganida, birinchi registr QH pinidan chiqib ketadi, agar QH pin orqali joriy registrga boshqa papkali zanjir o'rnatilgan bo'lsa, ma'lumotlar unga o'tadi. aks holda u yo'qoladi va kiruvchi ma'lumotlar oldindan saqlangan ma'lumotlarni siljitish orqali kirishni davom ettiradi. Bu jarayon to'lib toshish deb nomlanadi. Ushbu IC mikrokontrollerga ulanish uchun atigi 3 ta GPIO pinidan foydalanadi va shuning uchun faqat 3 ta GPIO pinini iste'mol qilish orqali biz ushbu IClarni bir-biriga romashka bog'lab, cheksiz qurilmalarni boshqarishimiz mumkin.

Shift registridan foydalanadigan haqiqiy misol-bu "Nintendo Original Controller". Nintendo Entertainment tizimining asosiy boshqaruvchisi barcha tugmachalarni ketma -ket bosib turishi kerak edi va bu vazifani bajarish uchun smenali registrdan foydalangan.

3 -qadam: 74HC595 pinli diagrammasi

Ushbu IC bir nechta nav va modellarda mavjud bo'lsa -da, biz bu erda Texas Instruments SN74HC595N IC pinoutini muhokama qilamiz. Ushbu IC haqida batafsil ma'lumot olish uchun siz uning ma'lumotlar jadvaliga bu erdan murojaat qilishingiz mumkin.

Shift reestri IC quyidagi pinlarga ega:-

1) GND - bu pin mikrokontrollerning topraklama piniga yoki quvvat manbaiga ulangan.

2) Vcc - bu pin 5V mantiqiy darajadagi IC bo'lgani uchun mikrokontroller yoki quvvat manbaiga ulangan. Buning uchun 5V quvvat manbai afzalroqdir.

3) SER - bu ketma -ket kirish pin ma'lumotlari ketma -ket ushbu pin orqali kiritiladi, ya'ni bir vaqtning o'zida bir bit kiritiladi.

4) SRCLK - bu Shift Ro'yxatdan o'tish Soat Pimi. Bu pin Shift registrining soati vazifasini bajaradi, chunki bu pin orqali soat signallari qo'llaniladi. IC ijobiy tomoni bo'lgani uchun bitlarni Shift registriga o'tkazish uchun bu soat yuqori bo'lishi kerak.

5) RCLK - bu Ro'yxatdan o'tish soati pinidir. Bu juda muhim pin, chunki bu IClarga ulangan qurilmalarda chiqishlarni kuzatish uchun biz kirishni mandalga saqlashimiz kerak va buning uchun RCLK pinining yuqori bo'lishi kerak.

6) SRCLR- bu Shift registrining aniq pimi. Shift registri saqlanadigan joyni tozalash zarur bo'lganda ishlatiladi. U Registrda saqlangan elementlarni birdaniga 0 ga o'rnatadi. Bu salbiy mantiqiy pin, shuning uchun biz registrni tozalashimiz kerak bo'lganida, biz bu pinda LOW signalini qo'llashimiz kerak, aks holda uni HIGHda saqlash kerak.

7) OE- bu chiqishni yoqish pimi. Bu salbiy mantiqiy pin va har doim bu pin YUQORI holatiga qo'yilsa, registr yuqori empedans holatiga o'rnatiladi va chiqishlar uzatilmaydi. Chiqishlarni olish uchun biz bu pinni past darajaga qo'yishimiz kerak.

8) Q1 -Q7 - bu chiqish pinlari va ularni LED va etti segmentli displey kabi chiqishlarga ulash lozim.

9) QH ' - bu PIN -kod, agar biz bu QH -ni boshqa IC -ning SER -piniga ulasak va ikkala IC -ga bir xil soat signalini bersak, bu IC -larni zanjir bilan bog'lab qo'yishimiz mumkin, ular o'zlarini 16 -raqamli yagona IC kabi tutishadi. chiqishlar. Albatta, bu usul ikkita IC bilan chegaralanib qolmaydi-agar sizda ularning hammasi uchun etarli kuch bo'lsa, xohlaganingizcha ko'pchilikni romashka qilishingiz mumkin.

4 -qadam: Displeyni Arduino bilan 74HC595 orqali ulash

Endi biz Shift Register IC haqida etarli ma'lumotga egamiz, shuning uchun biz Amalga oshirish qismiga o'tamiz. Ushbu bosqichda biz 74HC595 IC orqali Arduino bilan SSDni boshqarish uchun ulanishlarni amalga oshiramiz.

Kerakli materiallar: Arduino UNO, Seven Segment Display, 74HC595 Shift Register IC, Jumper kabellari.

1) ICni SSD-ga quyidagi tarzda ulang:-

• 1 -sonli IC pin (Q1) rezistor orqali B segmentining pinini ko'rsatish uchun.
• 2 -sonli IC pin (Q2) rezistor orqali C segmentining pinini ko'rsatish uchun.
• 3 -sonli IC pin (Q3) rezistor orqali D segmentining pinini ko'rsatish uchun.
• 4 -sonli IC pin (Q4) rezistor orqali E segmentining pinini ko'rsatish uchun.
• 5 -sonli IC pin (Q5) rezistor orqali F segmentining pinini ko'rsatish uchun.
• 6 -sonli IC pin (Q6) rezistor orqali G segmentining pinini ko'rsatish uchun.
• 7 -sonli IC pin (Q7) rezistor orqali segment Dp uchun pinni ko'rsatish uchun.
• Ekrandagi umumiy pin yoki elektr tarmog'iga. Agar sizda umumiy anodli displey mavjud bo'lsa, uni umumiy quvvat panjarasiga ulang, aks holda umumiy katodli displey uchun erga ulang.

2) IC -ning 10 -sonli pinini (Ro'yxatdan o'tish aniq pinini) elektr tarmog'iga ulang. Bu reestrni tozalashga to'sqinlik qiladi, chunki u faol past pin.

3) IC -ning 13 -sonli pinini (Chiqishni yoqish pinini) erga ulang. Bu yuqori balandlikdagi pin, shuning uchun past darajada ushlab turilsa, bu ICga chiqishlarni chiqarishga imkon beradi.

4) Arduino Pin 2 -ni IC -ning Pin12 -ga (mandalli pin) ulang.

5) Arduino Pin 3 -ni IC -ning Pin14 -ga (ma'lumotlar piniga) ulang.

6) Arduino Pin 4 -ni IC -ning Pin11 -ga (soat piniga) ulang.

7) ICning Vcc va GND -ni Arduino -ga ulang.

Barcha ulanishlarni amalga oshirgandan so'ng, siz yuqoridagi rasmda bo'lgani kabi sxemaga ega bo'lasiz va bu qadamlardan so'ng siz kodlash qismiga o'tishingiz kerak.

5 -qadam: Arduino -ni etti segmentli displeyni boshqarish uchun kodlash

Bu bosqichda biz Arduino UNO kodini Seven segment displeyida turli raqamlarni ko'rsatish uchun kodlaymiz. Buning uchun qadamlar quyidagicha:-

1) Arduino Uno -ni shaxsiy kompyuteringizga ulang.

2) Bu erdan ushbu loyihaning Github omboriga o'ting.

3) omborda "7segment_arduino.ino" faylini oching, bu loyihaning kodini ochadi.

4) Ushbu kodni nusxa ko'chiring va Arduino IDE -ga joylashtiring va taxtaga yuklang.

Kod yuklangach, siz displeyda 1 sekundga 0 dan 9 gacha bo'lgan raqamlarni ko'rishingiz mumkin bo'ladi.

6 -qadam: Siz o'zingizni shunday qilishingiz mumkin

Shunday qilib, ushbu qadamlarning barchasini bajarib, siz ushbu loyihani o'zingiz qilishingiz mumkin, u yuqoridagi rasmda ko'rsatilganidek bo'ladi. Siz xuddi shu loyihani Shift Register IC -ni ishlatmasdan sinab ko'rishingiz mumkin va siz ushbu IC -ning bir vaqtning o'zida bir nechta ob'ektlarga chiqishlarini ta'minlashda qanchalik foydali ekanligini bilib olasiz, bu esa kamroq GPIO pinlarini ishlatadi. Bundan tashqari, siz ushbu IClarning bir nechtasini romashka bilan bog'lab ko'rishingiz va ko'p sonli datchiklar yoki qurilmalarni boshqarishingiz mumkin.

Umid qilamanki, sizga bu darslik yoqdi.