שליטה בתצוגת שבעה קטעים באמצעות מרשם המשמרות Arduino ו- 74HC595: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

היי, מה קורה חבר'ה! אקרש כאן מ- CETech.

שבע תצוגות קטע טובות למראה והן תמיד כלי שימושי להצגת נתונים בצורת ספרות אך יש בהן חיסרון שהוא שכאשר אנו שולטים על תצוגת שבעה קטעים במציאות אנו שולטים על 8 נוריות LED שונות ושולטות לכל אחד מהם אנו דורשים יציאות שונות אך אם נשתמש בסיכת GPIO נפרדת לכל אחת מהנוריות בתצוגת שבעה קטעים אנו עלולים להתמודד עם מחסור בסיכות על המיקרו -בקר שלנו ובסופו של דבר לא יישאר לנו מקום לחיבורים חשובים אחרים. זה אולי נראה לך כבעיה גדולה אבל הפתרון לבעיה זו הוא פשוט מאוד. אנחנו רק צריכים להשתמש ב- 74HC595 Shift register IC. ניתן להשתמש בכלי 74HC595 יחיד כדי לספק תפוקות ל -8 נקודות שונות מלבד זאת נוכל גם לחבר מספר ICs אלה ולהשתמש בהם לשליטה במספר רב של מכשירים גם על ידי צריכת 3 סיכות GPIO של המיקרו -בקר שלך.

אז בפרויקט זה נשתמש ב- IC 745 Shift Register IC עם Arduino לשליטה על תצוגת שבעה קטעים רק באמצעות 3 סיכות GPIO של ה- Arduino ונבין כיצד ה- IC הזה יכול להיות כלי נהדר.

שלב 1: קבל PCB עבור הפרויקטים המיוצרים שלך

עליך לבדוק את PCBWAY להזמנת PCB באינטרנט בזול!

אתה מקבל 10 PCBs באיכות טובה המיוצרים ונשלחים עד לפתח הבית שלך בזול. בנוסף, תקבל הנחה על המשלוח בהזמנה הראשונה שלך. העלה את קבצי Gerber שלך ל- PCBWAY כדי לייצר אותם באיכות טובה וזמן אספקה מהיר. בדוק את פונקציית הצפייה המקוונת של Gerber. עם נקודות תגמול, אתה יכול לקבל דברים בחינם מחנות המתנות שלהם.

שלב 2: כ- 74HC595 Shift Register

מאגר משמרות 74HC595 הוא IC SIPO 16 פינים. SIPO מייצג Serial In ו- Parallel Out מה שאומר שהוא לוקח קלט סיטרי אחד בכל פעם ומספק פלט במקביל או בו זמנית על כל סיכות הפלט. אנו יודעים שרשומי Shift משמשים בדרך כלל לצורכי אחסון וכי נעשה שימוש כאן במאפיין הרשימות. הנתונים מחליקים דרך סיכת הכניסה הטורקית וממשיכים אל סיכת הפלט הראשונה ונשארים שם עד שנכנסת עוד כניסה לתוך ה- IC ברגע שמתקבלת קלט נוסף, הקלט שנשמר בעבר עובר לפלט הבא והנתונים שהוזנו לאחרונה מגיעים על הסיכה הראשונה. תהליך זה נמשך עד שאחסון ה- IC אינו מלא כלומר עד לקבלת 8 כניסות. אך כאשר אחסון ה- IC הופך למלא ברגע שהוא מקבל את הקלט ה -9 הקלט הראשון יוצא דרך סיכת ה- QH אם יש עוד מרשם משמרות שרשרתי לרשת הנוכחית באמצעות סיכת ה- QH ואז הנתונים עוברים לזה הרשמה אחרת היא הולכת לאיבוד והנתונים הנכנסים ממשיכים להיכנס על ידי החלקה של הנתונים שנשמרו בעבר. תהליך זה ידוע בשם Overflowing. IC זה משתמש רק בשלושה סיכות GPIO כדי להתחבר למיקרו-בקר ומכאן שעל ידי צריכת 3 סיכות GPIO בלבד של המיקרו-בקר אנו יכולים לשלוט במכשירים אינסופיים על ידי שרשרת דייזי של שרשרת זה לזה.

דוגמה לעולם האמיתי שמשתמשת ברישום משמרות היא 'בקר נינטנדו המקורי'. הבקר הראשי של מערכת הבידור של נינטנדו היה צריך לקבל את כל לחיצות הכפתורים באופן סדרתי, והוא השתמש במרשם משמרות כדי לבצע את המשימה.

שלב 3: תרשים פינים של 74HC595

למרות ש- IC זה זמין במספר זנים ודגמים אנו נדון כאן ב- Pinout של טקסס אינסטרומנטס SN74HC595N IC. למידע מפורט יותר על IC זה, תוכל לעיין בגיליון הנתונים שלו מכאן.

ל- IC Shift Register יש את הסיכות הבאות:-

1) GND - סיכה זו מחוברת לסיכה הארקה של הבקר או לספק הכוח.

2) Vcc - סיכה זו מחוברת ל- Vcc של המיקרו -בקר או לאספקת החשמל מכיוון שהיא IC ברמת לוגיקה 5V. עדיף ספק כוח 5V עבורו.

3) SER - זהו נתוני סידרת קלט סידורי שנכנסים באופן סדרתי באמצעות סיכה זו, כלומר הזנת ביט אחד בכל פעם.

4) SRCLK - זהו סיכת השעון של רישום המשמרות. סיכה זו משמשת כשעון עבור מרשם המשמרות כאשר אות השעון מופעל באמצעות סיכה זו. מכיוון שה- IC הוא קצה חיובי המופעל כדי להעביר סיביות לרשומת Shift, שעון זה צריך להיות גבוה.

5) RCLK - זהו סיכת השעון הרשמה. זהו סיכה חשובה מאוד מכיוון שכדי לצפות בתפוקות במכשירים המחוברים למעגלים משולבים אלה עלינו לאחסן את הכניסות בתפס ולצורך זה, סיכת RCLK צריכה להיות גבוהה.

6) SRCLR- זהו סיכה ברורה של Shift Register. הוא משמש בכל פעם שנצטרך לנקות את אחסון פנקס המשמרות. הוא מגדיר את האלמנטים המאוחסנים ברישום ל -0 בבת אחת. זהו פין היגיון שלילי ומכאן שבכל פעם שנצטרך לנקות את הרשומה עלינו להפעיל אות LOW בסיכה אחרת אחרת יש לשמור אותו ב- HIGH.

7) OE- זהו סיכה לאפשר הפלט. זהו סיכת היגיון שלילית ובכל פעם שסיכה זו מוגדרת ל- HIGH הרישום מוגדר למצב עכבה גבוה והיציאות לא מועברות. כדי להשיג את התפוקות עלינו להגדיר את הסיכה הנמוכה.

8) Q1 -Q7 - אלה סיכות הפלט וצריך לחבר אותן לפלט כלשהו כמו נוריות LED ותצוגת שבעה קטעים וכו '.

9) QH ' - סיכה זו קיימת כדי שנוכל לחרוז שרשראות IC אלה אם נחבר את QH' לסיכת ה- SER של IC אחר, ונותן לשני ה- IC את אותו אות השעון, הם יתנהגו כמו IC יחיד עם 16 יציאות. כמובן, טכניקה זו אינה מוגבלת לשני מעגלים אישיים-אתה יכול לשרשר כמה שתרצה אם יש לך מספיק כוח לכולם.

שלב 4: חיבור מסך עם Arduino דרך 74HC595

אז עכשיו יש לנו מספיק ידע לגבי IC Register Shift, ומכאן נעבור לחלק ההטמעה. בשלב זה נבצע את החיבורים על מנת לשלוט ב- SSD עם Arduino באמצעות 74HC595 IC.

חומרים דרושים: Arduino UNO, תצוגה של שבעה קטעים, ICHC595 Shift Register IC, כבלי מגשר.

1) חבר את ה- IC ל- SSD באופן הבא:-

• פין IC מס '1 (Q1) להצגת סיכה עבור פלח B באמצעות הנגד.
• סיכה IC מספר 2 (Q2) להצגת סיכה עבור פלח C באמצעות הנגד.
• סיכה IC מספר 3 (Q3) להצגת סיכה עבור פלח D באמצעות נגד.
• סיכה IC מספר 4 (Q4) להצגת סיכה עבור פלח E באמצעות נגד.
• פין IC מס '5 (Q5) להצגת סיכה לפלח F באמצעות הנגד.
• סיכה IC מספר 6 (Q6) להצגת סיכה עבור פלח G באמצעות נגד.
• סיכה IC מס '7 (Q7) להצגת סיכה למקטע Dp באמצעות נגד.
• סיכה נפוצה בתצוגה למעקה או למעקה הקרקע. אם יש לך צג אנודה משותף, חבר את המשותף למסילת הכוח, אחרת עבור תצוגת קתודה נפוצה, התחבר למעקה הקרקע.

2) חבר את סיכה מס '10 (רשם סיכה ברורה) של ה- IC לרכבת החשמל. הוא ימנע מהרישום לנקות מכיוון שהוא סיכה נמוכה פעילה.

3) חבר את פין מס '13 (סיכת הפלט פלט) של ה- IC למעקה הקרקע. זהו סיכה פעילה-גבוהה ומכאן שכאשר היא נשמרת נמוכה היא תאפשר ל- IC לתת תפוקות.

4) חבר את Pin Arduino 2 ל- Pin12 (Pin Latch) של ה- IC.

5) חבר את Pin Arduino 3 ל- Pin14 (Pin Pin) של ה- IC.

6) חבר את פין ארדואינו 4 לפין 11 (סיכת השעון) של ה- IC.

7) חבר את Vcc ו- GND של ה- IC לזה של ה- Arduino.

לאחר שתעשה את כל החיבורים האלה תגיע למעגל הדומה לזה שבתמונה למעלה ולאחר כל השלבים האלה עליך לעבור לחלק הקידוד.

שלב 5: קידוד Arduino לשליטה בתצוגת שבעה קטעים

בשלב זה, נקודד את ה- UNO של Arduino להצגת ספרות שונות בתצוגת שבעה הפלחים. השלבים לכך הם כדלקמן:-

1) חבר את Arduino Uno למחשב האישי שלך.

2) עבור מכאן למאגר Github של הפרויקט הזה.

3) במאגר פתח את הקובץ "7segment_arduino.ino" זה יפתח את הקוד לפרויקט זה.

4) העתק קוד זה והדבק אותו ב- IDE Arduino שלך והעלה אותו ללוח.

ככל שהקוד יעלה, תוכל לראות מספרים מ -0 עד 9 שמופיעים בתצוגה בהשהיה של 1 שניות.

שלב 6: אתה יכול ליצור כזה בעצמך

אז על ידי ביצוע כל השלבים הללו תוכל ליצור את הפרויקט הזה בעצמך שייראה כמו זה שמוצג בתמונה למעלה. אתה יכול גם לנסות את אותו פרויקט ללא ה- IC Shift Register ותלמד כיצד IC זה מועיל במתן פלט לאובייקטים מרובים בו זמנית גם כן באמצעות מספר פחות של סיכות GPIO. אתה יכול גם לנסות שרשרת מספר חיסכון של מחשבים אישיים אלה ולשלוט במספר רב של חיישנים או התקנים וכו '.

מקווה שאהבתם את ההדרכה הזו.