აკონტროლეთ შვიდი სეგმენტის ჩვენება Arduino– ს და 74HC595 Shift Register– ის გამოყენებით: 6 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

ჰეი, რა ხდება ბიჭებო! აქარში აქ CETech– დან.

შვიდი სეგმენტის ჩვენება კარგი სანახავია და ყოველთვის მოსახერხებელი საშუალებაა ციფრების სახით მონაცემების ჩვენებისათვის, მაგრამ მათში არის მინუსი, როდესაც ჩვენ რეალურად ვაკონტროლებთ შვიდი სეგმენტის ჩვენებას, ჩვენ ვაკონტროლებთ 8 სხვადასხვა LED- ს და ვაკონტროლებთ თითოეულ მათგანს ჩვენ გვჭირდება განსხვავებული შედეგები, მაგრამ თუ ჩვენ გამოვიყენებთ ცალკე GPIO პინს თითოეული LED- ისთვის შვიდი სეგმენტის ეკრანზე, ჩვენ შეიძლება შეგვხვდეს მიკროკონტროლერის ქინძისთავების დეფიციტი და საბოლოოდ აღარ დაგვრჩება ადგილი სხვა მნიშვნელოვანი კავშირების გასაკეთებლად. ეს შეიძლება მოგეჩვენოთ როგორც დიდი პრობლემა, მაგრამ ამ პრობლემის გადაწყვეტა ძალიან მარტივია. ჩვენ უბრალოდ უნდა გამოვიყენოთ 74HC595 Shift რეგისტრი IC. ერთჯერადი 74HC595 IC შეიძლება გამოყენებულ იქნას 8 სხვადასხვა წერტილის გამოსასვლელად, გარდა ამისა, ჩვენ ასევე შეგვიძლია დავუკავშიროთ ამ IC– ების რიცხვი და გამოვიყენოთ ისინი დიდი რაოდენობის მოწყობილობების გასაკონტროლებლად, რაც ასევე თქვენი მიკროკონტროლის მხოლოდ 3 GPIO ქინძისთავის მოხმარებით.

ამ პროექტში ჩვენ გამოვიყენებთ 74HC595 Shift რეგისტრის IC- ს Arduino– სთან ერთად, რომ გავაკონტროლოთ შვიდი სეგმენტის ჩვენება Arduino– ს 3 GPIO ქინძისთავის გამოყენებით და გავიგოთ, როგორ შეიძლება ეს IC იყოს შესანიშნავი ინსტრუმენტი.

ნაბიჯი 1: მიიღეთ PCB თქვენი წარმოებული პროექტებისთვის

თქვენ უნდა შეამოწმოთ PCBWAY, რომ შეუკვეთოთ PCB ინტერნეტით იაფად!

თქვენ მიიღებთ 10 კარგი ხარისხის PCB– ს, რომელიც დამზადებულია და იგზავნება თქვენს კარზე იაფად. თქვენ ასევე მიიღებთ ფასდაკლებას მიწოდებაზე პირველი შეკვეთისას. ატვირთეთ თქვენი გერბერის ფაილები PCBWAY– ზე, რომ მიიღოთ კარგი ხარისხის და სწრაფი შემობრუნების დრო. შეამოწმეთ მათი ონლაინ Gerber Viewer ფუნქცია. ჯილდოს ქულებით შეგიძლიათ მიიღოთ უფასო ნივთები მათი საჩუქრების მაღაზიიდან.

ნაბიჯი 2: დაახლოებით 74HC595 Shift რეგისტრაცია

74HC595 Shift Register არის 16 პინიანი SIPO IC. SIPO ნიშნავს Serial In და Parallel Out რაც ნიშნავს იმას, რომ იგი იღებს შეყვანას სერიულად ერთდროულად და უზრუნველყოფს გამომავალს პარალელურად ან ერთდროულად ყველა გამომავალ ქინძისთავზე. ჩვენ ვიცით, რომ Shift რეგისტრები ძირითადად გამოიყენება შენახვის მიზნებისათვის და რომ რეგისტრების თვისება აქ გამოიყენება. მონაცემები სრიალებს სერიული შეყვანის პინის მეშვეობით და გადადის პირველ გამომავალ პინზე და რჩება იქამდე სანამ სხვა შეყვანა არ შედის IC– ში, როგორც კი სხვა შეყვანა მიიღება, ადრე შენახული შეყვანა გადადის შემდეგ გამომავალზე და ახლად შეყვანილი მონაცემები მოდის პირველ პინზე. ეს პროცესი გრძელდება მანამ, სანამ IC არ არის სავსე, ანუ 8 შეყვანის მიღებამდე. მაგრამ როდესაც IC შენახვის ხდება სრული როგორც კი იგი იღებს მე -9 შეყვანის პირველი შეყვანის გადის QH 'pin თუ არსებობს სხვა ცვლა რეგისტრატორი daisy ჯაჭვით მიმდინარე რეგისტრი QH' pin შემდეგ მონაცემები გადადის, რომ დარეგისტრირდით, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის იკარგება და შემომავალი მონაცემები კვლავ შემოდის ადრე შენახული მონაცემების გადაადგილებით. ეს პროცესი ცნობილია როგორც გადავსება. ეს IC იყენებს მხოლოდ 3 GPIO ქინძისთავს მიკროკონტროლერთან დასაკავშირებლად და, ამრიგად, მიკროკონტროლის მხოლოდ 3 GPIO ქინძისთავის გამოყენებით ჩვენ შეგვიძლია გავაკონტროლოთ უსასრულო მოწყობილობები ერთმანეთთან ამ რაოდენობის IC– ების ჯაჭვით.

რეალური მაგალითი, რომელიც იყენებს ცვლის რეგისტრატორს არის "ორიგინალური Nintendo Controller". Nintendo გასართობი სისტემის მთავარ მაკონტროლებელს სჭირდებოდა ღილაკების ყველა დაჭერის სერიული მიღება და ის იყენებდა ცვლის რეგისტრატორს ამ ამოცანის შესასრულებლად.

ნაბიჯი 3: ჩაწერეთ დიაგრამა 74HC595

მიუხედავად იმისა, რომ ეს IC ხელმისაწვდომია რიგი სახეობებითა და მოდელებით, ჩვენ აქ განვიხილავთ Texas Instruments SN74HC595N IC Pinout– ს. ამ IC– ს შესახებ უფრო დეტალური ინფორმაციისთვის შეგიძლიათ იხილოთ მისი მონაცემთა ცხრილი აქედან.

Shift Register IC– ს აქვს შემდეგი ქინძისთავები:-

1) GND - ეს პინი უკავშირდება მიკროკონტროლის Ground pin- ს ან კვების ბლოკს.

2) Vcc - ეს პინი უკავშირდება მიკროკონტროლერის ან კვების ბლოკის Vcc- ს, რადგან ეს არის 5V ლოგიკური დონის IC. მისთვის სასურველია 5 ვ ელექტროენერგიის მიწოდება.

3) SER - ეს არის სერიული შეყვანის პინ მონაცემები, რომლებიც სერიულად შეიყვანება ამ პინის მეშვეობით, ანუ ერთჯერადად არის შეყვანილი ბიტი.

4) SRCLK - ეს არის Shift Register საათის პინი. ეს პინი მოქმედებს როგორც Shift Register– ის საათი, რადგან საათის სიგნალი გამოიყენება ამ პინის მეშვეობით. ვინაიდან IC არის დადებითი ზღვარი, რომელიც გამოწვეულია Shift რეგისტრში ბიტების გადასატანად, ეს საათი უნდა იყოს მაღალი.

5) RCLK - ეს არის საათის საათის რეგისტრაცია. ეს არის ძალიან მნიშვნელოვანი პინი, რადგან იმისათვის, რომ დავაკვირდეთ ამ IC– ებთან დაკავშირებულ მოწყობილობებს, ჩვენ გვჭირდება შენახვა ჩანაწერში და ამ მიზნით, RCLK პინი უნდა იყოს მაღალი.

6) SRCLR- ეს არის Shift Register გამჭვირვალე Pin. იგი გამოიყენება ყოველთვის, როდესაც ჩვენ გვჭირდება Shift რეგისტრის საცავის გასუფთავება. ის ადგენს რეესტრში შენახულ ელემენტებს ერთდროულად 0 -ზე. ეს არის უარყოფითი ლოგიკა Pin ამიტომ, როდესაც ჩვენ გვჭირდება რეგისტრაციის გასუფთავება, ჩვენ უნდა გამოვიყენოთ LOW სიგნალი ამ პინზე, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის უნდა იყოს დაცული HIGH- ზე.

7) OE- ეს არის გამომავალი ჩართვის პინი. ეს არის უარყოფითი ლოგიკური პინი და ყოველთვის, როდესაც ეს პინი მითითებულია HIGH- ზე, რეგისტრი გადადის მაღალი წინაღობის მდგომარეობაში და შედეგები არ გადადის. შედეგების მისაღებად ჩვენ უნდა დავაყენოთ ეს პინი დაბალ დონეზე.

8) Q1 -Q7 - ეს არის გამომავალი ქინძისთავები და უნდა იყოს დაკავშირებული რაიმე სახის გამომავალთან, როგორიცაა LED- ები და შვიდი სეგმენტის ჩვენება და ა.

9) QH ' - ეს პინი არის ისე, რომ ჩვენ შევძლოთ ამ IC- ების ჯაჭვი, თუ ჩვენ ამას QH' შევაერთებთ სხვა IC- ის SER პინთან და ორივე IC- ს მივცემთ ერთსა და იმავე საათის სიგნალს, ისინი იქცევიან როგორც ერთი IC 16 -ით გამომავალი. რასაკვირველია, ეს ტექნიკა არ შემოიფარგლება მხოლოდ ორი IC– ით-შეგიძლიათ შეაჯამოთ რამდენიც მოგწონთ, თუ გაქვთ საკმარისი ძალა ყველა მათგანისთვის.

ნაბიჯი 4: ჩვენების დაკავშირება არდუინოს საშუალებით 74HC595 საშუალებით

ასე რომ, ახლა ჩვენ გვაქვს საკმარისი ცოდნა Shift Register IC– ს შესახებ, ამიტომ მივდივართ განხორციელების ნაწილზე. ამ ეტაპზე, ჩვენ გავაკეთებთ კავშირებს, რათა გავაკონტროლოთ SSD არდუინოსთან 74HC595 IC- ის საშუალებით.

საჭირო მასალები: Arduino UNO, Seven Segment Display, 74HC595 Shift Register IC, Jumper კაბელები.

1) დაუკავშირეთ IC SSD– ს შემდეგი გზით:-

• IC პუნქტი 1 (Q1), რათა აჩვენოს pin სეგმენტისთვის რეზისტორის საშუალებით.
• IC პუნქტი 2 (Q2), რათა აჩვენოს pin სეგმენტისთვის რეზისტორის საშუალებით.
• IC პინი No3 (Q3), რათა აჩვენოს pin სეგმენტისთვის რეზისტორის საშუალებით.
• IC პუნქტი 4 (Q4), რათა აჩვენოს pin სეგმენტისთვის რეზისტორის საშუალებით.
• IC პინ 5 (Q5) F სეგმენტის პინის ჩვენებისათვის რეზისტორის საშუალებით.
• IC პინი No6 (Q6) G სეგმენტისთვის პინის ჩვენებისათვის რეზისტორის საშუალებით.
• IC პინი No7 (Q7) სეგმენტის DP- ის პინის ჩვენებისათვის რეზისტორის საშუალებით.
• საერთო pin ეკრანზე ან ძალა ან სახმელეთო სარკინიგზო. თუ თქვენ გაქვთ საერთო ანოდიანი ეკრანი, შეაერთეთ საერთო ელექტროგადამცემი სარკინიგზო მაგისტრალით, წინააღმდეგ შემთხვევაში საერთო კათოდური ეკრანისთვის დაუკავშირდით სახმელეთო რელსას

2) შეაერთეთ IC- ის პინი No10 (რეგისტრაცია Clear Pin) ელექტროგადამცემი ხაზისათვის. ეს ხელს შეუშლის რეგისტრაციის გაწმენდას, რადგან ის არის აქტიური დაბალი პინი.

3) შეაერთეთ IC- ის პინი No13 (გამომავალი ჩართვის პინი) მიწაზე. ეს არის აქტიური მაღალი ქინძისთავი, ამიტომ დაბალ დონეზე შენახვისას იგი საშუალებას მისცემს IC- ს გამოსცეს შედეგები.

4) დაუკავშირეთ Arduino Pin 2 IC12– ის Pin12– ს (Latch Pin).

5) დაუკავშირეთ Arduino Pin 3 IC– ს Pin14– ს (Data Pin).

6) დაუკავშირეთ Arduino Pin 4 IC– ს Pin11– ს (საათის პინი).

7) შეაერთეთ IC და VND და GND არდუინოსთან.

ყველა ამ კავშირის დამყარების შემდეგ თქვენ დაასრულებთ სქემას მსგავსი ზემოთ მოცემულ სურათზე და ყველა ამ ნაბიჯის შემდეგ თქვენ უნდა მიხვიდეთ კოდირების ნაწილზე.

ნაბიჯი 5: Arduino- ს კოდირება შვიდი სეგმენტის ჩვენების გასაკონტროლებლად

ამ ნაბიჯში, ჩვენ დავუკოპირებთ Arduino UNO– ს, რომ აჩვენოს სხვადასხვა ციფრი შვიდი სეგმენტის ჩვენებაზე. ამისათვის ნაბიჯები შემდეგია:-

1) დაუკავშირეთ Arduino Uno თქვენს კომპიუტერს.

2) გადადით ამ პროექტის Github საცავში აქედან.

3) საცავში გახსენით ფაილი "7segment_arduino.ino" ეს გახსნის ამ პროექტის კოდს.

4) დააკოპირეთ ეს კოდი და ჩასვით თქვენს Arduino IDE- ში და ატვირთეთ დაფაზე.

კოდის ატვირთვისას თქვენ შეძლებთ ნახოთ 0 -დან 9 -მდე რიცხვები ეკრანზე 1 წამიანი დაგვიანებით.

ნაბიჯი 6: თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ საკუთარი თავი ასე

ამ ყველა ნაბიჯის დაცვით თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ ეს პროექტი საკუთარ თავზე, რომელიც დაემსგავსება ზემოთ მოცემულ სურათზე ნაჩვენებს. თქვენ ასევე შეგიძლიათ სცადოთ ერთი და იგივე პროექტი Shift Register IC– ს გარეშე და თქვენ გაეცნობით როგორ არის ეს IC გამოსადეგი ერთდროულად რამოდენიმე ობიექტზე შედეგების მიწოდებაში, ასევე GPIO პინების ნაკლები რაოდენობის გამოყენებით. თქვენ ასევე შეგიძლიათ სცადოთ daisy- ის ჯაჭვით ამ IC- ების რაოდენობა და გააკონტროლოთ დიდი რაოდენობით სენსორები ან მოწყობილობები და ა.

იმედია მოგეწონათ ეს გაკვეთილი.