Upravljanje sedemsegmentnega zaslona z uporabo Arduino in registra premika 74HC595: 6 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Hej, kaj je, fantje! Akarsh tukaj iz CETech -a.

Sedem segmentnih zaslonov je dobro videti in so vedno priročno orodje za prikaz podatkov v obliki števk, vendar je njihova pomanjkljivost taka, da pri nadzoru zaslona s sedmimi segmenti v resnici nadzorujemo 8 različnih LED in nadzorujemo za vsakega od njih potrebujemo različne izhode, če pa uporabimo ločen pin GPIO za vsako od LED na sedemsegmentnem zaslonu, se lahko soočimo s pomanjkanjem nožic na našem mikrokrmilniku in na koncu ne bomo imeli prostora za druge pomembne povezave. Morda se vam to zdi velik problem, vendar je rešitev tega problema zelo preprosta. Uporabiti moramo samo ICH registra 74HC595. En sam vmesnik 74HC595 lahko uporabite za zagotavljanje izhodov na 8 različnih točk, poleg tega pa lahko povežemo tudi številne te vmesnike in jih uporabimo za krmiljenje velikega števila naprav, tudi s porabo samo 3 zatičev GPIO vašega mikrokrmilnika.

Tako bomo v tem projektu uporabili ICH registrskega registra 74HC595 z Arduinom za nadzor sedemsegmentnega zaslona samo z uporabo 3 GPIO zatičev Arduina in razumeli, kako se lahko ta IC izkaže za odlično orodje.

1. korak: Pridobite PCB za izdelavo vaših projektov

Za poceni naročilo PCB -jev na spletu morate preveriti PCBWAY!

Dobiš 10 kakovostnih PCB -jev, izdelanih in poceni poslanih na tvoj prag. Pri prvem naročilu boste prejeli tudi popust pri pošiljanju. Naložite svoje datoteke Gerber na PCBWAY, da bodo izdelane kakovostno in hitro. Oglejte si njihovo spletno funkcijo Gerber viewer. Z nagradnimi točkami lahko v njihovi trgovini s spominki dobite brezplačne stvari.

2. korak: O registru premikov 74HC595

Register premikov 74HC595 je 16 -polni SIPO IC. SIPO pomeni serijski vhod in vzporedni izhod, kar pomeni, da vzame zaporedni vnos po en bit naenkrat in zagotavlja izhod vzporedno ali hkrati na vseh izhodnih zatičih. Vemo, da se registri Shift običajno uporabljajo za shranjevanje in da se tukaj uporabljajo lastnosti registrov. Podatki zdrsnejo skozi zaporedni vhodni zatič in gredo naprej do prvega izhodnega zatiča in ostanejo tam, dokler v vhodni vmesnik ne vstopi še en vhod, ko prejme drug vhod, se predhodno shranjeni vhod premakne na naslednji izhod in prihajajo na novo vneseni podatki na prvi zatič. Ta postopek se nadaljuje, dokler pomnilnik IC ni poln, tj. Do prejema 8 vhodov. Ko pa se pomnilnik IC napolni, takoj ko prejme 9. vhod, prvi vhod odide skozi QH 'pin, če je prek zatiča QH' še en premični register, vezan na trenutni register, potem se podatki premaknejo na to registrirajte, sicer se izgubi in dohodni podatki nenehno prihajajo s premikanjem predhodno shranjenih podatkov. Ta postopek je znan kot Preliv. Ta IC uporablja samo 3 GPIO zatiče za povezavo z mikrokrmilnikom, zato lahko z porabo samo 3 GPIO zatičev mikrokrmilnika nadzorujemo neskončne naprave tako, da med seboj povežemo številne te IC.

Primer iz resničnega sveta, ki uporablja premični register, je „prvotni krmilnik Nintendo“. Glavni krmilnik sistema Nintendo Entertainment System je potreboval serijski pritisk vseh gumbov, za izvedbo te naloge pa je uporabil premični register.

Korak: Pin diagram 74HC595

Čeprav je ta IC na voljo v številnih sortah in modelih, bomo tukaj razpravljali o Pinout of Texas Instruments SN74HC595N IC. Za podrobnejše informacije o tem IC -ju se lahko obrnete na njegov podatkovni list.

IC za premik registra ima naslednje zatiče:-

1) GND - Ta zatič je priključen na ozemljitveni zatič mikrokrmilnika ali napajalnika.

2) Vcc - Ta pin je priključen na Vcc mikrokrmilnika ali napajalnika, saj je to 5V logični nivo IC. Za to je bolje uporabiti 5V napajanje.

3) SER - To so podatki serijskega vhodnega vhoda, ki se serijsko vnesejo prek tega pin -a, to je vnos enega bita naenkrat.

4) SRCLK - to je pin ure za premik registra. Ta pin deluje kot ura za register premikov, saj se signal ure uporablja skozi ta pin. Ker je IC pozitiven rob, ki se sproži za premik bitov v register Shift, mora biti ta ura VISOKA.

5) RCLK - to je pin registrske ure. To je zelo pomemben pin, ker moramo za opazovanje izhodov na napravah, priključenih na te IC, vhode shraniti v zapah, zato mora biti vtič RCLK VISOK.

6) SRCLR- To je čista pin za register premikov. Uporablja se, kadar koli moramo počistiti pomnilnik registra Shift. Elemente, shranjene v registru, nastavi na 0 naenkrat. To je negativna logična nožica, zato moramo vsakič, ko počistimo register, uporabiti signal NIZKE na tem zatiču, sicer naj bo nastavljena na VISOKO.

7) OE- to je pin za omogočanje izhoda. To je negativni logični pin in kadar koli je ta pin nastavljen na HIGH, je register nastavljen v stanje visoke impedance in izhodi se ne prenašajo. Če želimo dobiti izhode, moramo ta pin nastaviti na nizko.

8) Q1 -Q7 - To so izhodni zatiči in jih je treba povezati z nekakšnimi izhodi, kot so LED in sedemsegmentni zaslon itd.

9) QH ' - Ta pin je tam, da lahko te vezje povežemo v verigo, če ta QH' priključimo na pin SER drugega IC in obema IC damo enak signal ure, se bodo obnašali kot ena IC z 16 izhodi. Seveda ta tehnika ni omejena na dve vezji IC-verige lahko povežete, kolikor želite, če imate dovolj moči za vse.

4. korak: Povežite zaslon z Arduinom prek 74HC595

Zdaj imamo dovolj znanja o IC -ju za premik registra, zato bomo prešli na del izvajanja. V tem koraku bomo vzpostavili povezave za nadzor SSD z Arduinom preko IC 74HC595.

Potrebni materiali: Arduino UNO, sedemsegmentni zaslon, 74HC595 preklopni register IC, mostični kabli.

1) Priključite IC na SSD na naslednji način:-

• IC pin št. 1 (Q1) za prikaz pin za segment B skozi upor.
• IC pin št. 2 (Q2) za prikaz pin za segment C skozi upor.
• IC pin št. 3 (Q3) za prikaz pin za segment D skozi upor.
• IC pin št. 4 (Q4) za prikaz pin za segment E skozi upor.
• IC pin št. 5 (Q5) za prikaz pin za segment F skozi upor.
• IC pin št. 6 (Q6) za prikaz pin za segment G skozi upor.
• IC pin št. 7 (Q7) za prikaz pin za segment Dp skozi upor.
• Skupni zatič na zaslonu na napajalno ali ozemljeno tirnico. Če imate skupni anodni zaslon, ga priključite na napajalno tirnico, sicer pa za skupni katodni zaslon priključite na ozemljitveno tirnico

2) Priključite pin št. 10 (Register Clear Pin) IC na napajalno tirnico. To bo preprečilo brisanje registra, saj je aktivni nizki pin.

3) Priključite pin št. 13 (izhod za omogočanje izhoda) IC na ozemljitveno tirnico. Je aktivni pin z visokim nivojem, zato lahko IC, če je nizko, daje izhode.

4) Priključite Arduino Pin 2 na Pin12 (Latch Pin) IC.

5) Priključite Arduino Pin 3 na Pin14 (podatkovni pin) IC.

6) Priključite Arduino Pin 4 na Pin11 (Clock Pin) IC.

7) Priključite Vcc in GND IC na omrežje Arduino.

Ko izvedete vse te povezave, boste na koncu dobili vezje, podobno tistemu na zgornji sliki, po vseh teh korakih pa se morate odpraviti na del Kodiranje.

5. korak: Kodiranje Arduina za nadzor sedem segmentnega zaslona

V tem koraku bomo kodirali Arduino UNO za prikaz različnih številk na zaslonu sedmih segmentov. Koraki zanj so naslednji:-

1) Arduino Uno povežite z računalnikom.

2) Od tu pojdite v skladišče tega projekta Github.

3) V skladišču odprite datoteko "7segment_arduino.ino", to bo odprlo kodo za ta projekt.

4) Kopirajte to kodo in jo prilepite v svoj Arduino IDE in jo naložite na ploščo.

Ko se koda naloži, boste na zaslonu z zamikom 1 sekunde videli številke od 0 do 9.

6. korak: Tako lahko naredite svoje

Torej, če sledite vsem tem korakom, lahko sami naredite ta projekt, ki bo videti kot tisti, prikazan na zgornji sliki. Isti projekt lahko poskusite tudi brez IC -ja za premik registra in spoznali boste, kako ta IC pomaga pri zagotavljanju izhodov več predmetom hkrati, tudi z manjšim številom zatičev GPIO. Poskusite lahko tudi z marjeticami povezati številne te IC-je in krmiliti veliko število senzorjev ali naprav itd.

Upam, da vam je bila ta vadnica všeč.