Beheer van sewe segmente met behulp van Arduino en 74HC595 Shift Register: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Haai, wat gaan aan, ouens! Akarsh hier van CETech.

Sewe segmentvertonings is goed om na te kyk en is altyd 'n handige hulpmiddel om data in die vorm van syfers te vertoon, maar daar is 'n nadeel daarin dat ons in werklikheid 'n sewe segmentskerm beheer, ons 8 verskillende LED's beheer en beheer vir elkeen van ons benodig ons verskillende uitsette, maar as ons 'n aparte GPIO -pen vir elk van die LED's op sewe segmentskerms gebruik, kan ons 'n tekort aan pins op ons mikrobeheerder ondervind, en uiteindelik sal ons geen ander belangrike verbindings hê nie. Dit lyk vir u as 'n groot probleem, maar die oplossing vir hierdie probleem is baie eenvoudig. Ons moet net die 74HC595 Shift register IC gebruik. 'N Enkele 74HC595 IC kan gebruik word om uitsette na 8 verskillende punte te lewer, behalwe dat ons ook 'n aantal van hierdie IC's kan koppel en dit kan gebruik om 'n groot aantal toestelle ook te beheer deur slegs 3 GPIO -penne van u mikrobeheerder te gebruik.

In hierdie projek sal ons dus 'n 74HC595 Shift register IC met Arduino gebruik om 'n sewe segment -skerm te beheer deur slegs 3 GPIO -penne van die Arduino te gebruik en te verstaan hoe hierdie IC 'n uitstekende hulpmiddel kan wees.

Stap 1: Kry PCB's vir u vervaardigde projekte

U moet PCBWAY besoek om goedkoop PCB's aanlyn te bestel!

U kry 10 PCB's van goeie gehalte wat goedkoop by u voordeur vervaardig en gestuur word. U kry ook afslag op die aflewering op u eerste bestelling. Laai u Gerber -lêers op PCBWAY op om dit met goeie kwaliteit en vinnige omkeertyd te laat vervaardig. Kyk na hul aanlyn Gerber -kykerfunksie. Met beloningspunte kan u gratis goedere by hul geskenkwinkel kry.

Stap 2: Ongeveer 74HC595 -skofregister

'N 74HC595 -skofregister is 'n 16 -pins SIPO IC. SIPO staan vir Serial In en Parallel Out, wat beteken dat dit 'n bietjie op 'n slag ingang serieus neem en parallel of terselfdertyd uitset lewer op al die uitsetpenne. Ons weet dat Shift -registers oor die algemeen vir stoordoeleindes gebruik word en dat die eiendom van die registers hier gebruik word. Die data gly deur die seriële invoerpen en gaan na die eerste uitvoerpen en bly daar totdat 'n ander invoer binne die IC kom sodra 'n ander inset ontvang word, die voorheen gestoorde insette verskuif na die volgende uitset en die nuut ingevoerde data kom na die eerste pen. Hierdie proses duur voort totdat die berging van die IC nie vol is nie, dit wil sê totdat 8 insette ontvang is. Maar as die IC-berging vol word sodra dit die 9de invoer ontvang, gaan die eerste invoer deur die QH-pen, as daar 'n ander skofregister is wat deur die QH-pin aan die huidige register vasgeketting is, dan skuif die data daarna registreer anders raak dit verlore en die inkomende data bly inkom deur die voorheen gestoorde data te skuif. Hierdie proses staan bekend as oorstroom. Hierdie IC gebruik slegs 3 GPIO-penne om aan te sluit op die mikrobeheerder, en deur slegs 3 GPIO-penne van die mikrobeheerder te gebruik, kan ons oneindige toestelle beheer deur 'n aantal van hierdie IC's aan mekaar te koppel.

'N Voorbeeld in die regte wêreld wat skofregister gebruik, is die' Original Nintendo Controller '. Die hoofbeheerder van die Nintendo Entertainment System moes alle knoppies in serie kry, en dit het 'n skofregister gebruik om die taak uit te voer.

Stap 3: Speldiagram van 74HC595

Alhoewel hierdie IC beskikbaar is in 'n aantal variëteite en modelle, bespreek ons hier die Pinout of Texas Instruments SN74HC595N IC. Vir meer gedetailleerde inligting oor hierdie IC, kan u die datablad hiervandaan raadpleeg.

Die Shift Register IC het die volgende penne:-

1) GND - Hierdie pen is gekoppel aan die grondpen van die mikrobeheerder of die kragtoevoer.

2) Vcc - Hierdie pen is gekoppel aan die Vcc van die mikrobeheerder of kragtoevoer, aangesien dit 'n 5V logiese vlak IC is. 5V kragtoevoer is verkieslik daarvoor.

3) SER - Dit is die seriële invoerpen -data wat in serie deur hierdie pen ingevoer word, dws een bietjie op 'n slag word ingevoer.

4) SRCLK - Dit is die skuifregisterklokpen. Hierdie pen werk as die klok vir die verskuiwingsregister, aangesien die kloksein deur hierdie pen aangewend word. Aangesien die IC 'n positiewe rand is wat veroorsaak word om stukkies in die Shift -register te skuif, moet hierdie klok HOOG wees.

5) RCLK - Dit is die pen van die registerklok. Dit is 'n baie belangrike pen, want om uitsette op die toestelle wat aan hierdie IC's gekoppel is, te kan waarneem, moet ons die insette in die grendel stoor, en vir hierdie doel moet die RCLK -pen HOOG wees.

6) SRCLR- Dit is die duidelike pen van die skuifregister. Dit word gebruik wanneer ons die stoor van die Shift -register moet opruim. Dit stel die elemente wat in die register gestoor is, tegelyk op 0. Dit is 'n negatiewe logika Pin, daarom moet ons, wanneer ons die register moet skoonmaak, 'n LAE sein op hierdie pen toepas, anders moet dit op HOOG gehou word.

7) OE- Dit is die outomatiese pin. Dit is 'n negatiewe logiese pen en wanneer hierdie pen op HOOG gestel word, word die register in 'n hoë impedansie toestand geplaas en word uitsette nie oorgedra nie. Om die uitsette te kry, moet ons hierdie pen op laag stel.

8) Q1 -Q7 - Dit is die uitvoerpennetjies en moet gekoppel word aan 'n soort uitvoer, soos LED's en sewe segmente, ens.

9) QH ' - hierdie pin is daar sodat ons hierdie IC's daisy -chain kan maak as ons hierdie QH' aan die SER -pen van 'n ander IC koppel, en beide IC's dieselfde kloksignaal gee, hulle sal optree soos 'n enkele IC met 16 uitsette. Hierdie tegniek is natuurlik nie beperk tot twee IC's nie-u kan soveel as moontlik koppel as u genoeg krag vir almal het.

Stap 4: Koppel skerm met Arduino tot 74HC595

Ons het dus voldoende kennis oor die Shift Register IC, daarom gaan ons oor na die implementeringsgedeelte. In hierdie stap doen ons die verbindings om SSD met Arduino via 74HC595 IC te beheer.

Vereiste materiaal: Arduino UNO, sewesegment, 74HC595 Shift Register IC, jumper kabels.

1) Koppel die IC op die volgende manier aan SSD:-

• IC -pen nr. 1 (Q1) om pen vir segment B deur 'n weerstand te vertoon.
• IC -pen nr. 2 (Q2) om pen vir segment C deur 'n weerstand te vertoon.
• IC -pen nr. 3 (Q3) om pen vir segment D deur 'n weerstand te vertoon.
• IC -pen nr. 4 (Q4) om die pen vir segment E deur 'n weerstand te vertoon.
• IC -pen nr. 5 (Q5) om pen vir segment F deur 'n weerstand te vertoon.
• IC -pen nr. 6 (Q6) om pen vir segment G deur 'n weerstand te vertoon.
• IC -pen nr. 7 (Q7) om die pen vir segment Dp deur 'n weerstand te vertoon.
• Algemene pen op die skerm op die krag- of grondrail. As u 'n gewone anode -skerm het, moet u die gewone aansluiting op die kragrail aansluit, anders kan 'n gewone katode -skerm met die grondrail verbind word

2) Koppel pen nr. 10 (registreer duidelike pen) van die IC aan die kragrail. Dit sal verhoed dat die register uitvee, aangesien dit 'n aktiewe laagpen is.

3) Koppel pen nr. 13 (uitset -aktiveerpen) van die IC aan die grondrail. Dit is 'n aktiewe-hoë pen, en as dit op 'n lae vlak gehou word, sal dit die IC in staat stel om uitsette te lewer.

4) Koppel Arduino Pin 2 aan Pin12 (Latch Pin) van die IC.

5) Koppel Arduino Pin 3 aan Pin14 (Data Pin) van die IC.

6) Koppel Arduino Pin 4 aan Pin11 (Clock Pin) van die IC.

7) Koppel Vcc en GND van die IC aan die van die Arduino.

Nadat u al hierdie verbindings gedoen het, eindig u met 'n stroombaan soortgelyk aan die in die prent hierbo, en na al hierdie stappe moet u na die kodering -gedeelte gaan.

Stap 5: Kodering van Arduino om die sewe segmentskerm te beheer

In hierdie stap sal ons die Arduino UNO kodeer om verskillende syfers op die sewe segment -skerm te vertoon. Die stappe daarvoor is soos volg:-

1) Koppel Arduino Uno aan op u rekenaar.

2) Gaan hiervandaan na die Github -bewaarplek van hierdie projek.

3) Maak die lêer "7segment_arduino.ino" in die bewaarplek oop, dit maak die kode vir hierdie projek oop.

4) Kopieer hierdie kode en plak dit in u Arduino IDE en laai dit op die bord.

Namate die kode opgelaai word, kan u met 'n vertraging van 1 sekonde getalle van 0 tot 9 op die skerm sien.

Stap 6: U kan so u eie maak

Deur al hierdie stappe te volg, kan u hierdie projek alleen maak, wat sal lyk soos die in die prent hierbo. U kan dieselfde projek ook sonder die Shift Register IC probeer, en u sal leer hoe hierdie IC nuttig is om uitvoer aan verskeie voorwerpe tegelyk te lewer, ook met 'n minder aantal GPIO -penne. U kan ook 'n aantal van hierdie IC's probeer daisy-chain en 'n groot aantal sensors of toestelle, ens.

Hoop jy het van hierdie tutoriaal gehou.