Seitsme segmendi kuva juhtimine Arduino ja 74HC595 vahetuste registri abil: 6 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Hei, mis lahti, poisid! Akarsh siin CETechist.

Seitsme segmendi kuvarit on hea vaadata ja see on alati mugav tööriist andmete kuvamiseks numbrite kujul, kuid neil on puudus, milleks on see, et seitsme segmendi kuva juhtimisel kontrollime tegelikult 8 erinevat LED -i ja igaüks neist nõuab erinevaid väljundeid, kuid kui kasutame seitsme segmendi kuvari iga LED -i jaoks eraldi GPIO -tihvti, võib meie mikrokontrolleril olla nööpnõelte puudus ja lõpuks ei jää meil muud olulist ühendust teha. See võib teile tunduda suur probleem, kuid selle probleemi lahendus on väga lihtne. Peame lihtsalt kasutama nihkeregistri 74HC595 IC. Ühte 74HC595 IC -d saab kasutada väljundite edastamiseks 8 erinevasse punkti, peale selle saame ühendada ka mitmeid neid IC -sid ja kasutada neid ka paljude seadmete juhtimiseks, tarbides vaid kolm teie mikrokontrolleri GPIO -nööpi.

Nii et selles projektis kasutame Arduinoga 74HC595 Shift registri IC -d, et juhtida seitsme segmendi ekraani, kasutades ainult 3 Arduino GPIO -nööpi ja mõistmaks, kuidas see IC võib osutuda suurepäraseks tööriistaks.

Samm: hankige oma projektide jaoks trükkplaadid

PCBWAY tellimiseks veebis odavalt!

Saate odavalt odavat 10 kvaliteetset trükkplaati, mis tarnitakse teie koduuksele. Samuti saate esimese tellimuse saatmisel allahindlust. Laadige oma Gerberi failid PCBWAY -le üles, et need saaksid kvaliteetse ja kiire töötlemisajaga. Vaadake nende veebipõhist Gerberi vaataja funktsiooni. Preemiapunktidega saate nende kingipoodidest tasuta kraami.

2. samm: umbes 74HC595 vahetuste register

74HC595 nihkeregister on 16 -pin SIPO IC. SIPO tähistab Serial In ja Parallel Out, mis tähendab, et see võtab sisendit järjestikku üks bit korraga ja annab väljundi paralleelselt või samaaegselt kõigil väljundtihvtidel. Me teame, et Shift -registreid kasutatakse üldiselt ladustamiseks ja siin kasutatakse registrite omadusi. Andmed libisevad läbi jada sisendpoldi ja lähevad edasi esimesele väljundpoldile ning jäävad sinna seni, kuni IC -sse siseneb uus sisend niipea, kui teine sisend on vastu võetud, varem salvestatud sisend nihkub järgmisele väljundile ja saabuvad uued andmed esimese tihvti juurde. See protsess jätkub seni, kuni IC salvestusruum pole täis, st kuni 8 sisendi vastuvõtmiseni. Kui aga IC-mälumaht saab täis kohe, kui see saab üheksanda sisendi, läheb esimene sisend läbi QH-tihvti, kui QH-tihvti kaudu on mõni teine nihkeregister praegusele registrile aheldatud, siis liiguvad andmed sellele registreerige, vastasel juhul läheb see kaduma ja sissetulevad andmed tulevad sisse, libistades varem salvestatud andmeid. Seda protsessi nimetatakse ületäitumiseks. See IC kasutab mikrokontrolleriga ühenduse loomiseks ainult 3 GPIO tihvti ja seega, tarbides ainult 3 GPIO nööpi mikrokontrollerist, saame juhtida lõpmatuid seadmeid, ühendades omavahel mitu neist IC-sid.

Reaalse maailma näide, mis kasutab vahetusregistrit, on „originaalne Nintendo kontroller”. Nintendo meelelahutussüsteemi peakontrolleril oli vaja kõiki nupuvajutusi järjestikku saada ja ta kasutas selle ülesande täitmiseks vahetusregistrit.

3. samm: 74HC595 pin -diagramm

Kuigi see IC on saadaval mitmes sordis ja mudelis, arutame siin Texas Instruments SN74HC595N IC pinouti. Selle IC kohta üksikasjalikuma teabe saamiseks vaadake selle andmelehte siit.

Nihkeregistri IC-l on järgmised tihvtid:-

1) GND - see tihvt on ühendatud mikrokontrolleri maanduspistikuga või toiteallikaga.

2) Vcc - see tihvt on ühendatud mikrokontrolleri või toiteallika Vcc -ga, kuna see on 5 V loogika taseme IC. Selle jaoks on eelistatav 5 V toiteallikas.

3) SER - see on jada sisendpinna andmed, mis sisestatakse selle pin kaudu järjestikku, st sisestatakse üks bit korraga.

4) SRCLK - see on nihkeregistri kella tihvt. See tihvt toimib nihkeregistri kellana, kuna selle tihvti kaudu rakendatakse kella signaali. Kuna IC on positiivne serv, mis käivitatakse bittide nihutamise registrisse nihutamiseks, peab see kell olema KÕRGE.

5) RCLK - see on registrikella tihvt. See on väga oluline tihvt, sest nende IC -dega ühendatud seadmete väljundite jälgimiseks peame sisendid riivi salvestama ja selleks peab RCLK -tihv olema KÕRGE.

6) SRCLR- see on nihkeregistri selge tihvt. Seda kasutatakse alati, kui peame kustutama registri Shift salvestusruumi. See määrab registrisse salvestatud elemendid korraga väärtuseks 0. See on negatiivne loogiline tihvt, seega kui meil on vaja registrit kustutada, peame sellele tihvtile rakendama LOW signaali, vastasel juhul tuleks seda hoida kõrgel.

7) OE- see on väljundi lubamise tihvt. See on negatiivne loogiline tihvt ja kui see pin on seatud HIGH, seatakse register suure takistusega olekusse ja väljundeid ei edastata. Väljundite saamiseks peame selle tihvti madalaks seadma.

8) Q1 -Q7 - need on väljundpoldid ja need tuleb ühendada mingi väljundiga, nagu LED -id ja seitsme segmendi ekraan jne.

9) QH ' - see pin on selleks, et saaksime need IC -d ahelühendada, kui ühendame selle QH' teise IC -i SER -tihvtiga ja anname mõlemale IC -le sama kella signaali, nad käituvad nagu üks IC koos 16 -ga väljundid. Loomulikult ei piirdu see tehnika kahe IC-ga-kui teil on nende kõigi jaoks piisavalt jõudu, saate ketistada nii palju kui soovite.

Samm: ekraani ühendamine Arduinoga 74HC595 kaudu

Nüüd on meil nihkeregistri IC kohta piisavalt teadmisi, seega läheme rakendamise osa juurde. Selles etapis teeme ühendused, et juhtida SSD -d Arduino kaudu 74HC595 IC kaudu.

Vajalikud materjalid: Arduino UNO, seitsme segmendi ekraan, 74HC595 nihkeregistri IC, hüppajakaablid.

1) Ühendage IC SSD-ga järgmisel viisil:-

• IC Pin nr 1 (Q1), et kuvada takisti kaudu segmendi B tihvt.
• IC Pin nr 2 (Q2), et kuvada segmendi C tihvti läbi takisti.
• IC pin nr 3 (Q3), et kuvada takisti kaudu segmendi D tihvt.
• IC pin nr 4 (Q4), et kuvada takisti kaudu segmendi E tihvt.
• IC pin nr 5 (Q5), et kuvada takisti kaudu segmendi F tihvt.
• IC Pin nr 6 (Q6), et kuvada segmendi G tihvti läbi takisti.
• IC Pin nr 7 (Q7), et kuvada takisti kaudu segmendi Dp tihvt.
• Ühine tihvt ekraanil kas toite- või maandusrööpaga. Kui teil on ühine anoodkuvar, ühendage see toitekaabliga ühiselt, muidu ühendage ühise katoodinäidiku puhul maandusliistuga.

2) Ühendage toitekaabli toitekaabel nr 10 (registreeri tühjendusnupp). See takistab registri kustutamist, kuna see on aktiivne madal tihvt.

3) Ühendage IC kontakt 13 (väljundi lubamise tihvt) maandusrööpaga. See on aktiivne kõrge tihvt, seega madalal hoides võimaldab see IC anda väljundeid.

4) Ühendage Arduino tihvt 2 IC -i tihvtiga 12 (riivtihvt).

5) Ühendage Arduino tihvt 3 IC 14 pistikuga (andmeside).

6) Ühendage Arduino tihvt 4 IC -i tihvtiga 11 (kellatapp).

7) Ühendage IC Vcc ja GND Arduino omaga.

Pärast kõigi nende ühenduste tegemist saate ülaltoodud pildil sarnase vooluahela ja pärast kõiki neid samme peate minema kodeerimisosa juurde.

Samm: Arduino kodeerimine seitsme segmendi kuva juhtimiseks

Selles etapis kodeerime Arduino UNO, et kuvada seitsme segmendi ekraanil erinevaid numbreid. Selle toimingud on järgmised:-

1) Ühendage Arduino Uno arvutiga.

2) Minge siit selle projekti Githubi hoidlasse.

3) Avage hoidlas fail "7segment_arduino.ino", see avab selle projekti koodi.

4) Kopeerige see kood ja kleepige see oma Arduino IDE -sse ja laadige see tahvlile.

Koodi üleslaadimisel näete ekraanil numbreid 0 kuni 9 1 sekundi pärast.

6. samm: saate selle ise teha

Seega, järgides kõiki neid samme, saate selle projekti iseseisvalt teha, mis näeb välja nagu ülaltoodud pildil näidatud. Võite proovida sama projekti ka ilma nihkeregistri IC -ta ja saate teada, kuidas see IC on kasulik väljundite pakkumiseks mitmele objektile korraga, kasutades ka väiksemat arvu GPIO -nööpnõelu. Võite proovida ka paljude nende IC-de ketastamist ja juhtida suurt hulka andureid või seadmeid jne.

Loodan, et teile meeldis see õpetus.