Upravljanje zaslonom sa sedam segmenata pomoću Arduino i registra pomaka 74HC595: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Hej, što ima, dečki! Akarsh ovdje iz CETech -a.

Zasloni sa sedam segmenata su dobri za gledanje i uvijek su zgodan alat za prikaz podataka u obliku znamenki, ali u njima postoji nedostatak, a to je da kad kontroliramo zaslon sa sedam segmenata u stvarnosti kontroliramo 8 različitih LED dioda Za svaki od njih potrebni su nam različiti izlazi, ali ako za svaku od LED dioda na sedmosegmentnom zaslonu koristimo zasebni GPIO pin, mogli bismo se suočiti s nedostatkom pinova na našem mikrokontroleru i na kraju nećemo imati mjesta za obavljanje drugih važnih veza. Možda vam se ovo čini kao veliki problem, ali rješenje je vrlo jednostavno. Trebamo samo koristiti ICH registar pomaka 74HC595. Pojedinačni IC 74HC595 može se koristiti za osiguravanje izlaza na 8 različitih točaka. Osim toga, također možemo spojiti niz ovih IC -ova i koristiti ih za upravljanje velikim brojem uređaja koji troše samo 3 GPIO pina vašeg mikrokontrolera.

Tako ćemo u ovom projektu koristiti ICH registarski pomak 74HC595 s Arduinom za upravljanje sedmosegmentnim zaslonom samo pomoću 3 GPIO pina Arduina i razumjeti kako se ovaj IC može pokazati kao odličan alat.

Korak 1: Nabavite PCB -ove za proizvedene projekte

Morate provjeriti PCBWAY za jeftino naručivanje PCB -a putem Interneta!

Dobivate 10 kvalitetnih PCB -a proizvedenih i jeftino isporučenih na vaš kućni prag. Također ćete ostvariti popust na dostavu pri prvoj narudžbi. Prenesite svoje Gerber datoteke na PCBWAY kako biste ih proizveli uz dobru kvalitetu i brzo vrijeme izvršavanja. Pogledajte njihovu mrežnu funkciju Gerber viewer. Uz nagradne bodove, možete kupiti besplatne stvari u njihovoj prodavaonici poklona.

Korak 2: O registru pomaka 74HC595

Registar pomaka 74HC595 je 16 -pinski SIPO IC. SIPO označava serijski ulaz i paralelni izlaz što znači da uzima ulaz serijski jedan po jedan i daje izlaz paralelno ili istovremeno na svim izlaznim pinovima. Znamo da se Shift registri općenito koriste za pohranu i da se ovdje koristi svojstvo registara. Podaci ulaze kroz pin serijskog ulaza i idu na prvi izlazni pin i ostaju tamo sve dok drugi ulaz ne uđe u IC čim se primi drugi ulaz, prethodno pohranjeni ulaz prelazi na sljedeći izlaz i dolazi tek uneseni podatak na prvi pin. Ovaj se proces nastavlja sve dok memorija IC -a nije puna, tj. Dok ne primi 8 ulaza. No, kad IC memorija postane puna čim primi 9. ulaz, prvi ulaz izlazi kroz QH 'pin ako postoji još jedan registar pomaka koji je lančano povezan s trenutnim registrom preko QH' pina, tada se podaci prebacuju na taj registrirajte u protivnom se gubi, a dolazni podaci nastavljaju dolaziti klizanjem prethodno pohranjenih podataka. Ovaj proces je poznat kao Prelijevanje. Ovaj IC koristi samo 3 GPIO pina za povezivanje s mikrokontrolerom i stoga trošeći samo 3 GPIO pina mikrokontrolera možemo kontrolirati beskonačne uređaje međusobnim povezivanjem brojnih ovih IC-ova.

Primjer iz stvarnog svijeta koji koristi shift shift je "Original Nintendo Controller". Glavni kontroler Nintendo Entertainment sustava trebao je serijski pritiskati sve tipke, a za izvršavanje tog zadatka koristio je registar pomaka.

Korak 3: Pin dijagram 74HC595

Iako je ovaj IC dostupan u brojnim varijantama i modelima, ovdje ćemo raspravljati o Pinout of Texas Instruments SN74HC595N IC. Za detaljnije informacije o ovom IC -u, pogledajte njegov podatkovni list odavde.

IC izmjenjivačkog registra ima sljedeće pinove:-

1) GND - Ovaj pin je spojen na pin za uzemljenje mikrokontrolera ili napajanje.

2) Vcc - Ovaj pin je spojen na Vcc mikrokontrolera ili napajanje jer je to 5V logička IC razina. Poželjno je napajanje 5V.

3) SER - To je podatak o serijskom ulaznom ulazu koji se serijski unosi putem ovog pina, tj. Unosi se jedan po jedan bit.

4) SRCLK - To je pin sata sata za registraciju pomaka. Ovaj pin djeluje kao sat za Shift Register jer se signal sata primjenjuje kroz ovaj pin. Kako je IC aktiviran pozitivan rub, pa za prebacivanje bitova u registar pomaka, ovaj sat mora biti VISOK.

5) RCLK - To je pin registra sata. To je vrlo važan pin jer da bismo mogli promatrati izlaze na uređajima spojenim na ove IC -ove, moramo pohraniti ulaze u zasun, a u tu svrhu pin RCLK mora biti VISOK.

6) SRCLR- To je jasan pin izmjene registra. Koristi se kad god trebamo očistiti pohranu registra Shift. Elemente pohranjene u registru postavlja na 0 odjednom. To je negativna logička pinova pa kad god trebamo očistiti registar, moramo primijeniti LOW signal na ovaj pin, u protivnom bi ga trebalo držati na HIGH.

7) OE- To je pin za omogućavanje izlaza. To je negativni logički pin i kad god je ovaj pin postavljen na HIGH, registar se postavlja u stanje visoke impedancije i izlazi se ne prenose. Da bismo dobili izlaze, moramo postaviti ovaj pin na nisko.

8) Q1 -Q7 - To su izlazni pinovi i trebaju biti povezani s nekom vrstom izlaza, poput LED dioda i zaslona sa sedam segmenata itd.

9) QH ' - Ovaj pin postoji kako bismo mogli spojiti ove IC -ove u nizu ako ovaj QH' spojimo na SER pin drugog IC -a i damo oba IC -a isti signal sata, oni će se ponašati kao jedan IC sa 16 izlaze. Naravno, ova tehnika nije ograničena na dva IC-a-možete lanac spojiti koliko god želite ako imate dovoljno snage za sve njih.

Korak 4: Povezivanje zaslona s Arduinom putem 74HC595

Dakle, sada imamo dovoljno znanja o IC -u registra pomaka pa ćemo prijeći na dio implementacije. U ovom koraku ćemo napraviti veze radi kontrole SSD -a s Arduinom putem IC 74HC595.

Potrebni materijali: Arduino UNO, zaslon sa sedam segmenata, ICH registara pomaka 74HC595, kratkospojni kablovi.

1) Spojite IC na SSD na sljedeći način:-

• IC pin br. 1 (Q1) za prikaz pina za segment B kroz otpornik.
• IC pin br. 2 (Q2) za prikaz pina za segment C kroz otpornik.
• IC pin br. 3 (Q3) za prikaz pina za segment D kroz otpornik.
• IC pin br. 4 (Q4) za prikaz pina za segment E kroz otpornik.
• IC pin br. 5 (Q5) za prikaz pina za segment F kroz otpornik.
• IC pin br. 6 (Q6) za prikaz pina za segment G kroz otpornik.
• IC pin broj 7 (Q7) za prikaz pina za segment Dp kroz otpornik.
• Uobičajeni pin na zaslonu za napajanje ili uzemljenje. Ako imate zajednički anodni zaslon, spojite zajednički na razvodnik napajanja, inače za zajednički katodni zaslon spojite na uzemljenje

2) Spojite pin broj 10 (registrirajte čisti pin) IC -a na razvodnik. To će spriječiti brisanje registra jer je aktivan niski pin.

3) Spojite pin br. 13 (izlaz za omogućavanje izlaza) IC -a na tračnicu za uzemljenje. To je pin visoke razine aktivnosti pa će, ako se drži na niskom nivou, omogućiti IC-u davanje izlaza.

4) Spojite Arduino Pin 2 na Pin12 (Latch Pin) IC -a.

5) Spojite Arduino Pin 3 na Pin14 (podatkovni pin) IC -a.

6) Spojite Arduino Pin 4 na Pin11 (Sat Pin) IC -a.

7) Spojite Vcc i GND IC -a na onaj na Arduinu.

Nakon što obavite sve ove veze, završit ćete sa krugom sličnim onom na gornjoj slici, a nakon svih ovih koraka morate prijeći na dio Kodiranje.

Korak 5: Kodiranje Arduina za upravljanje zaslonom sa sedam segmenata

U ovom koraku kodirat ćemo Arduino UNO za prikaz različitih znamenki na zaslonu sa sedam segmenata. Koraci za to su sljedeći:-

1) Povežite Arduino Uno s računalom.

2) Odavde prijeđite na Github spremište ovog projekta.

3) U spremištu otvorite datoteku "7segment_arduino.ino", ovo će otvoriti kod za ovaj projekt.

4) Kopirajte ovaj kôd i zalijepite ga u svoj Arduino IDE te ga prenesite na ploču.

Kako se kôd učitava, moći ćete vidjeti brojeve od 0 do 9 koji se pojavljuju na zaslonu sa zakašnjenjem od 1 sekunde.

Korak 6: Ovako možete učiniti svoje

Slijedom svih ovih koraka možete sami napraviti ovaj projekt koji će izgledati kao onaj prikazan na gornjoj slici. Možete isprobati isti projekt bez IC -a za promjenu registra i saznat ćete koliko je ovaj IC koristan u pružanju izlaza na više objekata odjednom, također koristeći manji broj GPIO pinova. Također možete isprobati niz ovih IC-ova u nizu i kontrolirati veliki broj senzora ili uređaja itd.

Nadam se da vam se svidio ovaj vodič.