Arduino və 74HC595 Shift Qeydiyyatından istifadə edərək Yeddi Segment Ekranına nəzarət: 6 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Hey, nə var, uşaqlar! Akarsh burada CETech -dən.

Yeddi Segment Ekranına baxmaq yaxşıdır və məlumatları rəqəm şəklində göstərmək üçün həmişə əlverişli bir vasitədir, lakin bunların bir çatışmazlığı var ki, Yeddi Segment Ekranına nəzarət edərkən əslində 8 fərqli LED -ə nəzarət edirik. hər biri fərqli çıxışlara ehtiyac duyur, ancaq yeddi seqmentli ekrandakı LEDlərin hər biri üçün ayrı bir GPIO pinindən istifadə etsək, mikrokontrolörümüzdə Pins çatışmazlığı ilə üzləşə bilərik və nəticədə başqa vacib əlaqələr qurmağa yerimiz qalmayacaq. Bu sizə böyük bir problem kimi görünə bilər, amma bu problemin həlli çox sadədir. Sadəcə 74HC595 Shift qeyd IC -dən istifadə etməliyik. Tək bir 74HC595 IC, 8 fərqli nöqtəyə çıxış təmin etmək üçün istifadə edilə bilər, bunun xaricində bu IC -lərin bir çoxunu bağlaya bilərik və onlardan çoxlu cihazları idarə etmək üçün istifadə edə bilərik ki, bu da mikroprosessorunuzun yalnız 3 GPIO sancağını istehlak edir.

Beləliklə, bu layihədə Arduino ilə birlikdə 74HC595 Shift qeyd IC -dən istifadə edərək Arduino -nun 3 GPIO sancağından istifadə edərək Yeddi Segmentli ekranı idarə edəcəyik və bu IC -nin necə əla bir vasitə olduğunu sübut edə bilərik.

Addım 1: Layihələriniz üçün PCB -lər alın

PCB -ləri onlayn olaraq ucuz qiymətə sifariş etmək üçün PCBWAY -ə baxmalısınız!

Ucuz qiymətə qapınıza çatdırılan 10 keyfiyyətli PCB əldə edirsiniz. İlk sifarişinizdə çatdırılma zamanı da endirim əldə edəcəksiniz. Gerber sənədlərinizi yüksək keyfiyyətli və qısa müddətdə istehsal etmək üçün PCBWAY -a yükləyin. Onlayn Gerber görüntüleyici funksiyasına baxın. Mükafat balları ilə hədiyyə mağazasından pulsuz əşyalar əldə edə bilərsiniz.

Addım 2: 74HC595 Shift Qeydiyyatı haqqında

74HC595 Shift Qeydiyyatı, 16 Pinli SIPO IC -dir. SIPO, Serial Giriş və Paralel Çıxış mənasını verir, bu da eyni anda bir bit ardıcıl olaraq giriş alması və bütün çıxış pinlərində paralel və ya eyni zamanda çıxışı təmin etməsi deməkdir. Shift qeydlərinin ümumiyyətlə saxlama məqsədləri üçün istifadə edildiyini və qeydlərin mülkiyyətinin burada istifadə edildiyini bilirik. Məlumatlar serial giriş pinindən keçir və ilk çıxış pininə keçir və başqa bir giriş alındıqdan sonra IC -ə başqa bir Giriş daxil olana qədər, əvvəl saxlanılan giriş növbəti çıxışa keçir və yeni daxil olan məlumatlar gəlir. ilk pinə keçin. Bu proses, IC -nin saxlanması dolana qədər, yəni 8 giriş alınana qədər davam edir. Lakin 9-cu girişi alan kimi IC yaddaşı dolduqda, QH pinindən cari reyestrə papatya ilə bağlanmış başqa bir keçid reyestri varsa, ilk giriş QH pinindən çıxır, sonra məlumatlar buna keçir. əks halda itirilir və daxil olan məlumatlar əvvəllər saxlanılan məlumatları sürüşdürərək daxil olmağa davam edir. Bu proses Taşma adlanır. Bu IC mikro nəzarətçiyə qoşulmaq üçün yalnız 3 GPIO sancağından istifadə edir və buna görə də bu 3 ədəd IC-ni bir-birinə bağlayaraq sonsuz cihazları idarə edə biləcəyimiz mikroprosessorun yalnız 3 GPIO pinini istifadə edərək.

Vəziyyət qeydindən istifadə edən real bir nümunə, 'Original Nintendo Controller'dir. Nintendo Əyləncə Sisteminin əsas nəzarətçisi bütün düymələri ardıcıl olaraq almaq üçün lazım idi və bu vəzifəni yerinə yetirmək üçün bir keçid qeydindən istifadə etdi.

Addım 3: 74HC595 pin diaqramı

Bu IC bir sıra çeşidlərdə və modellərdə mövcud olsa da burada Texas Instruments SN74HC595N IC Pinoutunu müzakirə edəcəyik. Bu IC haqqında daha ətraflı məlumat üçün buradan onun məlumat cədvəlinə müraciət edə bilərsiniz.

Shift Register IC aşağıdakı pinlərə malikdir:-

1) GND - Bu pin mikrokontrolörün Topraklama pininə və ya enerji təchizatına bağlıdır.

2) Vcc - Bu pin, 5V məntiq səviyyəli bir IC olduğu üçün mikrokontrolörün Vcc və ya Güc qaynağına bağlıdır. Bunun üçün 5V enerji təchizatı üstünlük təşkil edir.

3) SER - Serial Giriş Pin məlumatları bu Pin vasitəsilə ardıcıl olaraq daxil edilir, yəni hər dəfə bir bit daxil edilir.

4) SRCLK - Bu Shift Qeydiyyat Saatı Pinidir. Bu pin, bu pin vasitəsilə Saat siqnalı tətbiq edildiyi üçün Shift Qeydiyyatının saatı kimi çıxış edir. IC, bitləri Shift reyestrinə köçürmək üçün tetiklenen müsbət bir kənar olduğu üçün bu saatın YÜKSƏK olması lazımdır.

5) RCLK - Qeyd Saatı pinidir. Bu çox vacib bir pindir, çünki bu IC -lərə qoşulmuş cihazlarda çıxışları müşahidə etmək üçün girişləri mandala yerləşdirməliyik və bunun üçün RCLK pininin YÜKSƏK olması lazımdır.

6) SRCLR- Bu Shift Qeydiyyatının aydın pinidir. Shift reyestrinin yaddaşını silmək lazım olduqda istifadə olunur. Qeyddə saxlanılan elementləri bir anda 0 olaraq təyin edir. Mənfi bir məntiq pinidir, buna görə də qeydiyyatı silmək lazım olduqda, bu pində LOW siqnalı tətbiq etməliyik, əks halda HIGH -da saxlanılmalıdır.

7) OE- Çıxış Enable Pinidir. Mənfi bir məntiq pinidir və bu pin YÜKSEK olaraq təyin edildikdə, qeyd yüksək Empedans vəziyyətinə qoyulur və Çıxışlar ötürülmür. Çıxışları əldə etmək üçün bu pimi aşağı səviyyəyə qoymalıyıq.

8) Q1 -Q7 - Bunlar Çıxış Pinləridir və LEDlər və Yeddi Segment Ekranı kimi bir növ Çıxışa qoşulmaq lazımdır.

9) QH ' - Bu Pin oradadır ki, bu QH'yi başqa bir IC -nin SER pininə bağlasaq və hər iki IC -yə eyni saat siqnalı versək, bu IC -ləri papatya edə bilərik, onlar 16 ilə tək bir IC kimi davranacaqlar. çıxışlar. Əlbəttə ki, bu texnika iki IC ilə məhdudlaşmır-hamısı üçün kifayət qədər gücə maliksinizsə, istədiyiniz qədər papatya bağlaya bilərsiniz.

Addım 4: Arduino ilə Ekranı 74HC595 vasitəsilə bağlayın

Beləliklə, İndi Shift Register IC haqqında kifayət qədər məlumatımız var və buna görə də tətbiq hissəsinə keçəcəyik. Bu addımda, 74HC595 IC vasitəsilə Arduino ilə SSD -ni idarə etmək üçün əlaqələr quracağıq.

Tələb olunan materiallar: Arduino UNO, Seven Segment Display, 74HC595 Shift Register IC, Jumper kabelləri.

1) IC-ni SSD-yə aşağıdakı qaydada bağlayın:-

• IC Pin No. 1 (Q1), rezistor vasitəsilə B Segmenti üçün pin göstərmək üçün.
• IC Pin No. 2 (Q2), bir rezistor vasitəsilə C Segmenti üçün pin göstərmək üçün.
• IC Pin No. 3 (Q3), rezistor vasitəsilə D seqmenti üçün pin göstərmək üçün.
• IC Pin No. 4 (Q4), rezistor vasitəsilə E Segmenti üçün pin göstərmək üçün.
• IC Pin No. 5 (Q5), rezistor vasitəsilə F seqmenti pinini göstərmək üçün.
• IC Pin No. 6 (Q6) bir rezistor vasitəsilə G Segmenti üçün pin göstərmək üçün.
• IC Pin No. 7 (Q7), rezistor vasitəsilə Segment Dp üçün pin göstərmək.
• Ekrandakı ümumi pin ya gücə, ya da yerüstü dəmiryoluna. Ümumi Anod Göstəriciniz varsa, elektrik rayına birləşdirin, əks halda Ümumi Katod Ekranı üçün yer rayı ilə əlaqə qurun

2) IC -nin 10 nömrəli Pinini (Qeyd Şəffaf Pinini) elektrik rayına qoşun. Aktiv aşağı pin olduğu üçün Reyestrin silinməsini maneə törədir.

3) IC -nin 13 nömrəli Pinini (Çıxış Aktivləşdirmə Pimi) yer rayı ilə bağlayın. Aktiv yüksək pimdir, buna görə də aşağı səviyyədə saxlanıldıqda IC-nin çıxışlar verməsinə imkan verəcəkdir.

4) Arduino Pin 2 -ni IC -nin Pin12 -ə (Mandal Pin) bağlayın.

5) Arduino Pin 3 -ü IC -in Pin14 -ə (Məlumat Pin) qoşun.

6) Arduino Pin 4 -ü IC -in Pin11 -ə (Saat Pininə) qoşun.

7) IC -nin Vcc və GND -ni Arduino -ya qoşun.

Bütün bu bağlantıları etdikdən sonra yuxarıdakı şəkildəki kimi bir dövrə sahib olacaqsınız və bütün bu addımlardan sonra Kodlaşdırma hissəsinə keçməlisiniz.

Addım 5: Yeddi Segment Ekranına Nəzarət etmək üçün Arduinonun Kodlaşdırılması

Bu addımda Arduino UNO -nu Yeddi Segment Ekranda fərqli rəqəmləri göstərmək üçün kodlaşdıracağıq. Bunun üçün addımlar aşağıdakılardır:-

1) Arduino Uno'yu kompüterinizə qoşun.

2) Buradan bu layihənin Github deposuna gedin.

3) Anbarda "7segment_arduino.ino" faylını açın, bu layihənin kodunu açacaq.

4) Bu kodu kopyalayın və Arduino IDE -yə yapışdırın və lövhəyə yükləyin.

Kod yükləndikcə 1 saniyə gecikmədə Ekranda 0 -dan 9 -a qədər olan rəqəmləri görə biləcəksiniz.

Addım 6: Özünüzü belə edə bilərsiniz

Beləliklə, bütün bu addımları izləyərək yuxarıdakı şəkildə göstərildiyi kimi görünəcək bu layihəni özünüz edə bilərsiniz. Eyni layihəni Shift Register IC olmadan da sınaya bilərsiniz və bu IC -nin daha az sayda GPIO sancağı istifadə edərək eyni anda birdən çox obyektə çıxış təmin etməkdə necə faydalı olduğunu öyrənəcəksiniz. Bu IC-lərin bir çoxunu papatya ilə bağlamağa cəhd edə bilərsiniz və çox sayda sensoru və ya cihazı idarə edə bilərsiniz.

Ümid edirik ki, bu dərsliyi bəyəndiniz.