Arduino болон 74HC595 Shift Register ашиглан долоон сегментийн дэлгэцийг хянах: 6 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Хөөе, яасан бэ, залуусаа! Акарш энд CETech -ээс ирсэн.

Долоон сегментийн дэлгэц нь харахад тохиромжтой бөгөөд өгөгдлийг цифр хэлбэрээр харуулах хамгийн хялбар хэрэгсэл боловч тэдгээрийн нэг сул тал байдаг бөгөөд энэ нь бид долоон сегментийн дэлгэцийг удирдахдаа 8 өөр LED -ийг хянадаг. Тэд тус бүрдээ өөр өөр гарц шаардагддаг боловч хэрэв бид долоон сегментийн дэлгэц дээрх LED тус бүрт GPIO зүү тусад нь ашиглавал микроконтроллерийн тээглүүрийн хомсдол үүсч магадгүй бөгөөд бусад чухал холболт хийх газаргүй болно. Энэ нь танд том асуудал мэт санагдаж болох ч энэ асуудлыг шийдэх арга маш энгийн. Бид 74HC595 Shift регистр IC ашиглах л хэрэгтэй. Ганцхан 74HC595 IC -ийг 8 өөр цэг рүү гаралт өгөхөд ашиглаж болохоос гадна бид эдгээр олон тооны IC -үүдийг холбож, тэдгээрийг ашиглан олон тооны төхөөрөмжийг удирдахын тулд микроконтроллерийнхээ 3 GPIO зүүг ашиглаж болно.

Тиймээс энэ төсөлд бид Arduino -ийн 74HC595 Shift регистрийн IC ашиглан Arduino -ийн 3 GPIO зүү ашиглан Seven сегментийн дэлгэцийг удирдах бөгөөд энэ IC нь хэрхэн гайхалтай хэрэгсэл болохыг батлах болно.

Алхам 1: Үйлдвэрлэсэн төслүүддээ ПХБ авах

ПХБ -ийг онлайнаар хямд үнээр захиалахын тулд та PCBWAY -ийг шалгаж үзэх хэрэгтэй!

Та сайн чанарын 10 ПХБ -ийг үйлдвэрлэж, босгон дээрээ хямд үнээр хүргэж өгнө. Мөн та анхны захиалгаа өгөхдөө тээвэрлэлтийн хөнгөлөлт эдлэх болно. Gerber файлуудаа PCBWAY дээр байршуулж, чанартай, хурдан хугацаанд үйлдвэрлэх боломжтой болгох. Тэдний онлайн Gerber үзэх функцийг үзээрэй. Шагналын оноо авснаар та тэдний бэлэг дурсгалын дэлгүүрээс үнэгүй зүйл авах боломжтой.

Алхам 2: 74HC595 ээлжийн бүртгэлийн тухай

74HC595 ээлжийн бүртгэл нь 16 зүү бүхий SIPO IC юм. SIPO нь Цуваа оролт ба Зэрэгцээ гарах гэсэн утгыг илэрхийлдэг бөгөөд энэ нь оролтыг нэг удаад нэг удаа дараалан авч, бүх гаралтын тээглүүр дээр зэрэгцээ эсвэл нэгэн зэрэг гаралтыг хангадаг гэсэн үг юм. Shift бүртгэлийг ихэвчлэн хадгалах зорилгоор ашигладаг бөгөөд бүртгэлийн өмч энд ашиглагддаг гэдгийг бид мэднэ. Өгөгдөл нь цуваа оролтын зүүгээр нэвтэрч, эхний гаралтын зүү рүү очдог бөгөөд өөр оролт хүлээн авмагц IC дотор өөр оролт орж ирэх хүртэл хадгалагдах болно. эхний зүү рүү очно уу. Энэ процесс нь IC -ийн хадгалалт дуусаагүй, өөрөөр хэлбэл 8 оролт хүлээн авах хүртэл үргэлжилнэ. Гэхдээ 9-р оролтыг хүлээн авмагц IC санах ой дүүрсэн тохиолдолд QH-ийн зүүгээр дамжин одоогийн бүртгэлд өөр нэг ээлжийн бүртгэл байгаа бол эхний оролт QH-ийн зүүгээр гадагшилдаг. бүртгүүлэх, эс тэгвээс энэ нь алга болж, урьд нь хадгалагдсан өгөгдлийг гулсуулж орж ирж буй өгөгдөл орж ирэх болно. Энэ процессыг Overflowing гэж нэрлэдэг. Энэхүү IC нь микроконтроллерт холбогдохын тулд зөвхөн 3 GPIO зүү ашигладаг бөгөөд ингэснээр микроконтроллерийн зөвхөн 3 GPIO зүүг ашигласнаар бид эдгээр олон тооны IC-ийг хооронд нь гинжлэн холбосноор хязгааргүй төхөөрөмжийг хянах боломжтой болно.

Ээлжийн бүртгэлийг ашигладаг бодит жишээ бол "Жинхэнэ Nintendo Controller" юм. Nintendo Entertainment System -ийн гол хянагч нь товчлуурыг бүхэлд нь дарж авах шаардлагатай байсан бөгөөд энэ ажлыг гүйцэтгэхийн тулд ээлжийн бүртгэлийг ашигласан.

Алхам 3: 74HC595 -ийн зүү диаграм

Энэхүү IC нь хэд хэдэн сорт, загварт байдаг боловч энд бид Pinout of Texas Instruments SN74HC595N IC -ийн талаар ярилцах болно. Энэхүү IC -ийн талаар илүү дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл эндээс түүний мэдээллийн хуудсыг үзэх боломжтой.

Shift Register IC нь дараах голтой байна:-

1) GND - Энэ зүү нь микроконтроллерийн газардуулгын зүү эсвэл тэжээлийн тэжээлд холбогдсон байна.

2) Vcc - Энэ зүү нь 5V логик түвшний IC тул микроконтроллер эсвэл тэжээлийн эх үүсвэрт холбогдсон байна. Үүний тулд 5V цахилгаан хангамжийг илүүд үздэг.

3) SER - Энэ нь цуваа оролтын зүү өгөгдлийг энэ зүүгээр дамжуулж оруулдаг, өөрөөр хэлбэл нэг битийг оруулна.

4) SRCLK - Энэ бол бүртгэлийн цагийн зүү юм. Энэхүү зүү нь зүүгээр дамжуулан Цагийн дохиог ашиглах үед Shift Register -ийн цагийн үүргийг гүйцэтгэдэг. IC нь эерэг ирмэг тул битүүдийг Shift бүртгэл рүү шилжүүлэхийн тулд энэ цаг өндөр байх ёстой.

5) RCLK - Энэ бол бүртгэлийн цагийн зүү юм. Энэ нь маш чухал зүү юм, учир нь эдгээр IC -тэй холбогдсон төхөөрөмжүүдийн гаралтыг ажиглахын тулд бид оролтыг түгжээнд хадгалах ёстой бөгөөд үүний тулд RCLK зүү нь өндөр байх ёстой.

6) SRCLR- Энэ бол Shift Register-ийн тодорхой зүү юм. Энэ нь Shift бүртгэлийн хадгалалтыг цэвэрлэх шаардлагатай үед хэрэглэгддэг. Энэ нь Бүртгэлд хадгалагдсан элементүүдийг нэг дор 0 болгож тохируулдаг. Энэ бол сөрөг логик зүү тул бид бүртгэлийг цэвэрлэх шаардлагатай үед энэ зүү дээр LOW дохио өгөх шаардлагатай бөгөөд эс тэгвээс үүнийг HIGH дээр хадгалах ёстой.

7) OE- Энэ нь гаралтыг идэвхжүүлэх зүү юм. Энэ бол сөрөг логик зүү бөгөөд энэ зүүг HIGH гэж тохируулах бүрт бүртгэлийг өндөр эсэргүүцлийн төлөвт оруулж, гаралтыг дамжуулдаггүй. Гаралтыг авахын тулд бид энэ зүүг хамгийн бага түвшинд тохируулах хэрэгтэй.

8) Q1 -Q7 - Эдгээр нь гаралтын зүү бөгөөд тэдгээрийг LED, долоон сегментийн дэлгэц гэх мэт ямар нэгэн гаралттай холбох шаардлагатай.

9) QH ' - Хэрэв энэ QH' -ийг өөр IC -ийн SER зүүтэй холбож, IC -ийн аль алинд нь ижил цагийн дохио өгвөл эдгээр IC -үүдийг гинжлэхийн тулд энэ зүү байдаг. Тэд 16 -тай ганц IC шиг ажиллах болно. гаралт. Мэдээжийн хэрэг, энэ техник нь зөвхөн хоёр IC-ээр хязгаарлагдахгүй-хэрэв та бүгдэд нь хангалттай хүч чадал байгаа бол хүссэн хэмжээгээрээ гинжлэх боломжтой.

Алхам 4: Дэлгэцийг Arduino ашиглан 74HC595 -ээр холбох

Тиймээс одоо бид Shift Register IC -ийн талаар хангалттай мэдлэгтэй болсон тул бид хэрэгжүүлэх хэсэг рүү орох болно. Энэ үе шатанд бид SSH -ийг Arduino ашиглан 74HC595 IC -ээр хянахын тулд холболт хийх болно.

Шаардлагатай материал: Arduino UNO, Seven сегментийн дэлгэц, 74HC595 Shift Register IC, холбогч кабель.

1) IC-ийг SSD-т дараах байдлаар холбоно уу.

• IC Pin №1 (Q1) нь резистороор дамжуулан В сегментийн зүүг харуулна.
• IC Pin № 2 (Q2) нь резистороор дамжуулан C сегментийн зүүг харуулна.
• IC Pin № 3 (Q3) нь резистороор дамжуулан D сегментийн зүүг харуулна.
• IC Pin № 4 (Q4) нь резистороор дамжуулан E сегментийн зүүг харуулна.
• IC Pin 5 (Q5) нь резистороор дамжуулан F сегментийн зүүг харуулна.
• IC Pin № 6 (Q6) нь резистороор дамжуулан G сегментийн зүүг харуулна.
• IC Pin № 7 (Q7) нь резистороор дамжуулан Dp сегментийн зүүг харуулна.
• Дэлгэц дээрх нийтлэг зүү нь цахилгаан эсвэл газрын төмөр замд холбогддог. Хэрэв танд нийтлэг анодын дэлгэц байгаа бол нийтлэг цахилгаан тэжээлийн шугамд холбоно уу, эс тэгвээс нийтлэг катодын дэлгэцийн хувьд газрын төмөр замд холбогдоно уу.

2) IC -ийн 10 -р зүү (Clear Clear Pin) -ийг цахилгаан төмөр замд холбоно уу. Энэ нь идэвхтэй нам зүү тул бүртгэлийг цэвэрлэхээс урьдчилан сэргийлэх болно.

3) IC -ийн 13 -р зүүг (гаралтыг идэвхжүүлэх зүү) газардуулгатай холбоно уу. Энэ нь идэвхтэй өндөр зүү тул бага түвшинд байлгаснаар IC нь гаралт өгөх боломжтой болно.

4) Arduino Pin 2 -ийг IC -ийн Pin12 (Latch Pin) руу холбоно уу.

5) Arduino Pin 3 -ийг IC -ийн Pin14 (Data Pin) руу холбоно уу.

6) Arduino Pin 4 -ийг IC -ийн Pin11 (Clock Pin) руу холбоно уу.

7) IC -ийн Vcc ба GND -ийг Arduino -тай холбоно уу.

Эдгээр бүх холболтуудыг хийсний дараа та дээрх зураг дээрхтэй ижил төстэй хэлхээг олж авах бөгөөд эдгээр бүх алхамуудын дараа та кодлох хэсэг рүү очих хэрэгтэй болно.

Алхам 5: Долоон сегментийн дэлгэцийг хянахын тулд Arduino -г кодлох

Энэ алхамд бид Arduino UNO -г Долоон сегментийн дэлгэц дээр өөр өөр цифрүүдийг харуулахаар кодлох болно. Үүнийг хийх алхамууд дараах байдалтай байна.

1) Arduino Uno -г компьютерт холбоно уу.

2) Эндээс энэ төслийн Github репозитор руу очно уу.

3) Хадгалах санд "7segment_arduino.ino" файлыг нээвэл энэ төслийн код нээгдэх болно.

4) Энэ кодыг хуулж Arduino IDE дээрээ буулгаад самбар дээр байршуулна уу.

Кодыг байршуулж эхэлмэгц та 0 -ээс 9 хүртэлх тоонуудыг 1 секундын хоцролттой дэлгэц дээр харах боломжтой болно.

Алхам 6: Та ийм байдлаар өөрийн болгож чадна

Тиймээс эдгээр бүх алхмуудыг хийснээр та энэ төслийг дээрх зураг дээр үзүүлсэн шиг хийх боломжтой болно. Та мөн ижил төслийг Shift Register IC -гүйгээр туршиж үзэх боломжтой бөгөөд энэ IC нь цөөн тооны GPIO зүү ашиглан олон объектод нэгэн зэрэг гаралт өгөхөд ямар ач тустай болохыг олж мэдэх болно. Та мөн эдгээр олон тооны IC-ийг Daisy гинжээр оролдож, олон тооны мэдрэгч эсвэл төхөөрөмжийг хянах боломжтой.

Энэ заавар танд таалагдсан гэж найдаж байна.