Arduino және 74HC595 Shift Register көмегімен жеті сегментті дисплейді басқару: 6 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Эй, не болды, жігіттер! Акарш мұнда CETech -тен.

Жеті сегментті дисплейлерді қарау жақсы және әрқашан цифр түрінде деректерді көрсетуге ыңғайлы құрал болып табылады, бірақ олардың бір кемшілігі бар, біз жеті сегментті дисплейді басқарған кезде біз 8 түрлі жарықдиодты басқарамыз. олардың әрқайсысы бізге әр түрлі шығуды қажет етеді, бірақ егер біз жеті сегментті дисплейдегі әрбір светодиоды үшін бөлек GPIO түйреуішін қолданатын болсақ, микроконтроллердегі түйреуіштердің жетіспеушілігіне тап болуымыз мүмкін, ақырында біз басқа маңызды қосылымдарды орынсыз қалдырамыз. Бұл сізге үлкен мәселе болып көрінуі мүмкін, бірақ бұл мәселенің шешімі өте қарапайым. Бізге 74HC595 Shift регистрі IC пайдалану керек. Жалғыз 74HC595 IC 8 түрлі нүктеге шығуды қамтамасыз ету үшін пайдаланылуы мүмкін, сонымен қатар біз осы IC -тердің бірнешеуін қосамыз және оларды көптеген құрылғыларды басқару үшін қолдана аламыз, бұл тек сіздің микроконтроллердің 3 GPIO түйреуішін тұтыну арқылы.

Осылайша, бұл жобада біз Arduino -мен 74HC595 Shift регистрін қолданамыз, Arduino -ның 3 GPIO түйреуішін қолдана отырып, Seven Segment дисплейін басқару үшін және бұл IC -нің керемет құрал екенін дәлелдеуге болады.

1 -қадам: Сіздің жобаларыңыз үшін ПХД алыңыз

ПХД -ны желіде арзанға тапсырыс беру үшін PCBWAY -ді тексеру керек!

Сіз өзіңіздің есігіңізге дейін арзанға жеткізілетін 10 сапалы ПХД аласыз. Сіз сондай -ақ бірінші тапсырыс бойынша жеткізілімге жеңілдік аласыз. Gerber файлдарын PCBWAY -ге жүктеп, оларды сапалы және тез өңдеу уақытында жасау үшін. Олардың онлайн Gerber қарау құралы функциясын қараңыз. Сыйлық ұпайларымен сіз олардың сыйлық дүкенінен ақысыз заттарды ала аласыз.

2 -қадам: 74HC595 ауысым регистрі туралы

74HC595 ауысым регистрі - бұл 16 істікшелі SIPO IC. SIPO сериялық кіру мен параллель шығуды білдіреді, бұл кіруді бір уақытта бір битке алады және барлық шығыс түйреуіштерінде параллель немесе бір уақытта шығуды қамтамасыз етеді. Біз білеміз, Shift регистрлері әдетте сақтау мақсатында қолданылады және регистрлердің қасиеті мұнда пайдаланылады. Деректер сериялық кіріс түйреуіші арқылы сырғып өтеді және бірінші шығыс түйреуішіне өтеді және басқа кірісті алғаннан кейін IC ішіне басқа Кіріс келгенге дейін сақталады, бұрын сақталған кіріс келесі шығысқа ауысады және жаңадан енгізілген деректер келеді бірінші түйреуішке өтіңіз. Бұл процесс IC жады толмағанша, яғни 8 кірісті алғанға дейін жалғасады. Бірақ 9-шы кірісті алғаннан кейін, IC жады толған кезде, QH түйреуіші арқылы ағымдағы регистрге тізбектелген басқа ауысым регистрі болса, бірінші кіріс QH 'түйреуіші арқылы шығады, содан кейін деректер соған ауысады. тіркеңіз, әйтпесе ол жоғалады және кіретін деректер бұрын сақталған деректерді жылжыту арқылы түсе береді. Бұл процесс толып кету деп аталады. Бұл IC микроконтроллерге қосылу үшін тек 3 GPIO түйреуішін пайдаланады, демек, микроконтроллердің тек 3 GPIO түйреуішін тұтыну арқылы біз осы IC-дің бір-бірімен байланыстырып, шексіз құрылғыларды басқара аламыз.

Ауысым регистрін қолданатын нақты мысал-бұл Nintendo түпнұсқасы. Nintendo ойын -сауық жүйесінің негізгі контроллері барлық батырмаларды сериялық алу үшін қажет болды және бұл тапсырманы орындау үшін ауысым регистрін қолданды.

3 -қадам: 74HC595 пин диаграммасы

Бұл IC бірнеше сорттар мен модельдерде бар болса да, біз мұнда Pinout of Texas Instruments SN74HC595N IC туралы сөйлесетін боламыз. Осы IC туралы толығырақ ақпарат алу үшін сіз оның мәліметтер кестесіне сілтеме жасай аласыз.

Shift Register IC келесі түйреуіштерге ие:-

1) GND - бұл түйреуіш микроконтроллердің жерге тұйықталуына немесе қуат көзіне қосылған.

2) Vcc - бұл түйін 5 В логикалық деңгейдегі IC болғандықтан, микроконтроллердің ВКС -не қосылады. Ол үшін 5В қуат көзі артық.

3) SER - бұл тізбектік кіріс PIN деректері осы түйреуіш арқылы біртіндеп енгізіледі, яғни бір уақытта бір бит енгізіледі.

4) SRCLK - бұл ауысымдық тіркеу сағаты. Бұл түйін Shift реестрінің сағаты ретінде әрекет етеді, себебі осы түйреуіш арқылы Сағат сигналы қолданылады. БҚ Shift регистріне биттерді ауыстыру үшін ИЖ іске қосылатын оң жақ болғандықтан, бұл сағат жоғары болуы керек.

5) RCLK - бұл Сағаттың регистрі. Бұл өте маңызды түйреуіш, себебі осы IC -ге қосылған құрылғылардағы шығуларды бақылау үшін біз кірісті ысырмада сақтауымыз керек және бұл үшін RCLK штыры жоғары болуы керек.

6) SRCLR- бұл Shift регистрінің анық түйреуіші. Ол Shift регистрінің қоймасын тазарту қажет болған кезде қолданылады. Ол тізілімде сақталған элементтерді бірден 0 -ге қояды. Бұл теріс логикалық түйреуіш, сондықтан регистрді тазалау қажет болған кезде, осы түйреуішке LOW сигналын қолдану керек, әйтпесе оны ЖОҒАРЫ күйінде сақтау керек.

7) OE- бұл шығуды қосатын түйреуіш. Бұл теріс логикалық түйреуіш және бұл түйреуіш ЖОҒАРЫ күйге орнатылған кезде регистр жоғары кедергі күйіне қойылады және шығыс берілмейді. Шығаруды алу үшін біз бұл түйреуішті төмен деңгейге қоюымыз керек.

8) Q1 -Q7 - бұл шығыс түйреуіштері және оларды жарықдиодты және жеті сегментті дисплей сияқты шығыс түріне қосу керек.

9) QH ' - бұл түйін, егер біз осы QH' басқа IC -тің SER түйреуішіне қосатын болсақ және осы IC -терге бір сағаттық сигнал беретін болсақ, онда біз осы IC -терді тізбектей аламыз. шығулар. Әрине, бұл әдіс екі IC-мен шектелмейді-егер сізде олардың барлығына жеткілікті қуат болса, сіз қалағаныңызша тізбектей аласыз.

4 -қадам: Arduino көмегімен дисплейді 74HC595 арқылы қосу

Енді бізде Shift Register IC туралы жеткілікті білім бар, сондықтан біз іске асыру бөліміне өтеміз. Бұл қадамда біз 74HC595 IC арқылы Arduino көмегімен SSD басқару үшін қосылымдарды жасаймыз.

Қажетті материалдар: Arduino UNO, Seven Segment Display, 74HC595 Shift Register IC, Jumper кабельдері.

1) IC-ді SSD-ге келесі жолмен қосыңыз:-

• Резистор арқылы В сегментінің түйреуішін көрсетуге арналған IC PIN №1 (Q1).
• Резистор арқылы С сегменті үшін түйреуішті көрсету үшін IC №2 түйреуіші (Q2).
• Резистор арқылы D сегментінің түйреуішін көрсету үшін IC 3 -ші түйреуіш (Q3).
• Резистор арқылы E сегментінің түйреуішін көрсету үшін № 4 IC түйрегіші (Q4).
• Резистор арқылы F сегментінің түйреуішін көрсету үшін №5 IC түйреуіші (Q5).
• Резистор арқылы G сегментінің түйреуішін көрсету үшін №6 IC түйреуіші (Q6).
• Резистор арқылы Dp сегменті үшін түйреуішті көрсету үшін IC PIN №7 (Q7).
• Дисплейдегі электр немесе жер рельсіне ортақ түйреуіш. Егер сізде жалпы анодтық дисплей болса, жалпы рельске қосылыңыз, әйтпесе жалпы катодты дисплейде жер рельсіне қосылыңыз.

2) ИК -нің No10 түйреуішін (Тіркеу анық түйреуіші) қуат рельсіне жалғаңыз. Бұл Реестрді тазартуға кедергі келтіреді, себебі ол белсенді төменгі түйреуіш.

3) IC -тің No13 түйреуішін (шығуды қосатын түйреуіш) жер рельсіне жалғаңыз. Бұл белсенді жоғары түйреуіш, сондықтан оны төмен деңгейде ұстаған кезде, бұл IC-ге шығуға мүмкіндік береді.

4) Arduino Pin 2 -ді IC -тің Pin12 -ге (бекіткіш түйреуішке) қосыңыз.

5) Arduino Pin 3 -ті IC -тің Pin14 -ке (деректер штыры) жалғаңыз.

6) Arduino Pin 4 -ті IC -тің Pin11 -ге (Сағат түйрегіші) жалғаңыз.

7) IC VCD мен GND -ті Arduino -ға қосыңыз.

Барлық осы қосылымдарды жасағаннан кейін сіз жоғарыдағы суреттегідей схемаға ие боласыз және осы қадамдардың бәрінен кейін сіз кодтау бөлігіне өтуіңіз керек.

5 -қадам: жеті сегментті дисплейді басқару үшін Arduino кодтау

Бұл қадамда біз Arduino UNO кодын жеті сегменттің дисплейінде әр түрлі сандарды көрсету үшін кодтайтын боламыз. Ол үшін қадамдар келесідей:-

1) Arduino Uno -ны компьютерге қосыңыз.

2) Осы жерден осы жобаның Github репозиторийіне өтіңіз.

3) Репозиторийде «7segment_arduino.ino» файлын ашыңыз, бұл осы жобаның кодын ашады.

4) Бұл кодты көшіріп, Arduino IDE -ге қойыңыз және оны тақтаға жүктеңіз.

Код жүктелген кезде сіз дисплейде 1 секундқа 0 -ден 9 -ға дейінгі сандарды көре аласыз.

6 -қадам: Сіз өзіңіздің жеке меншігіңізді осылай жасай аласыз

Барлық осы қадамдарды орындау арқылы сіз бұл жобаны өз бетіңізше жасай аласыз, ол жоғарыдағы суретте көрсетілгендей болады. Сіз сол жобаны Shift Register IC -ті қолданбай -ақ қолдана аласыз және сіз бұл IC -тің GPIO түйреуіштерінің аз санын қолдана отырып, бірден бірнеше объектілерге шығуды қамтамасыз етуде қаншалықты пайдалы екенін білесіз. Сіз сондай-ақ осы IC-дің тізгінін тізіп көре аласыз және көптеген сенсорларды немесе құрылғыларды басқара аласыз.

Сізге бұл оқулық ұнады деп үміттенемін.