Mengendalikan Tampilan Tujuh Segmen Menggunakan Arduino dan 74HC595 Shift Register: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Hei, ada apa, kawan! Akarsh di sini dari CETech.

Tampilan Tujuh Segmen bagus untuk dilihat dan selalu menjadi alat yang berguna untuk memaparkan data dalam bentuk digit tetapi ada kelemahan di dalamnya iaitu apabila kita mengendalikan Paparan Segmen Tujuh sebenarnya kita mengawal 8 LED yang berbeza dan untuk mengawal setiap daripada mereka memerlukan output yang berbeza tetapi jika kita menggunakan pin GPIO yang berasingan untuk setiap LED pada paparan tujuh segmen, kita mungkin menghadapi kekurangan Pin pada mikrokontroler kita dan akhirnya kita akan ditinggalkan tanpa tempat untuk melakukan sambungan penting lain. Ini mungkin kelihatan sebagai masalah besar tetapi penyelesaian untuk masalah ini sangat mudah. Kita hanya perlu menggunakan IC Shift 74HC595. IC 74HC595 tunggal boleh digunakan untuk memberikan output ke 8 titik yang berbeza selain itu kita juga dapat menghubungkan sejumlah IC ini dan menggunakannya untuk mengawal sebilangan besar peranti yang juga dengan hanya menggunakan 3 pin GPIO mikrokontroler anda.

Oleh itu, dalam projek ini, kita akan menggunakan IC Shift 74HC595 dengan Arduino untuk mengawal paparan Segmen Tujuh hanya dengan menggunakan 3 pin GPIO Arduino dan memahami bagaimana IC ini terbukti menjadi alat yang hebat.

Langkah 1: Dapatkan PCB untuk Projek Anda Dibuat

Anda mesti menyemak PCBWAY untuk memesan PCB dalam talian dengan harga murah!

Anda mendapat 10 PCB berkualiti baik yang dihasilkan dan dihantar ke depan pintu anda dengan harga yang murah. Anda juga akan mendapat potongan harga penghantaran pada pesanan pertama anda. Muat naik fail Gerber anda ke PCBWAY untuk menghasilkannya dengan kualiti yang baik dan masa pemulihan yang cepat. Lihat fungsi penonton Gerber dalam talian mereka. Dengan mata ganjaran, anda boleh mendapatkan barang percuma dari kedai hadiah mereka.

Langkah 2: Mengenai Shift Register 74HC595

A Shift Register 74HC595 adalah IC SIPO 16 Pin. SIPO bermaksud Serial In dan Parallel Out yang bermaksud bahawa ia memerlukan input secara bersiri satu bit pada satu masa dan memberikan output secara selari atau serentak pada semua pin output. Kami tahu bahawa daftar Shift umumnya digunakan untuk tujuan penyimpanan dan harta daftar digunakan di sini. Data meluncur melalui pin input bersiri dan meneruskan ke pin output pertama dan tetap berada di sana sehingga Input lain masuk ke dalam IC sebaik sahaja input lain diterima, input yang disimpan sebelumnya beralih ke output seterusnya dan data yang baru dimasukkan ke pin pertama. Proses ini berterusan sehingga penyimpanan IC tidak penuh iaitu sehingga menerima 8 input. Tetapi apabila penyimpanan IC menjadi penuh sebaik sahaja menerima input ke-9, input pertama keluar melalui pin QH 'jika terdapat satu lagi shift shift daisy-chain ke register semasa melalui pin QH' maka data beralih ke daftar sebaliknya hilang dan data masuk terus masuk dengan meluncurkan data yang disimpan sebelumnya. Proses ini dikenali sebagai Overflowing. IC ini hanya menggunakan 3 pin GPIO untuk menyambung ke mikrokontroler dan oleh itu dengan hanya menggunakan 3 pin GPIO mikrokontroler, kita dapat mengawal peranti tanpa batas dengan mengikat beberapa IC ini antara satu sama lain.

Contoh dunia nyata yang menggunakan shift shift adalah ‘Original Nintendo Controller’. Pengawal utama Sistem Hiburan Nintendo perlu melakukan semua penekanan butang secara bersiri, dan ia menggunakan register shift untuk menyelesaikan tugas itu.

Langkah 3: Gambarajah Pin 74HC595

Walaupun IC ini tersedia dalam sejumlah varietas dan model, kami akan membincangkannya di sini Pinout of Texas Instruments SN74HC595N IC. Untuk maklumat lebih terperinci mengenai IC ini, anda boleh merujuk lembaran datanya dari sini.

IC Shift Register mempunyai pin berikut: -

1) GND - Pin ini disambungkan ke pin Ground mikrokontroler atau bekalan kuasa.

2) Vcc - Pin ini disambungkan ke Vcc mikrokontroler atau Bekalan kuasa kerana ia adalah IC tahap logik 5V. Bekalan kuasa 5V lebih disukai untuknya.

3) SER - Ini adalah data Pin Input Serial yang dimasukkan secara bersiri melalui Pin ini, yakni satu bit pada satu masa dimasukkan.

4) SRCLK - Merupakan Pin Jam Shift Register. Pin ini bertindak sebagai jam untuk Shift Register kerana isyarat Jam diterapkan melalui pin ini. Oleh kerana IC adalah kelebihan positif yang dipicu sehingga mengalihkan bit ke daftar Shift, jam ini harus TINGGI.

5) RCLK - Ini adalah pin Jam Daftar. Ini adalah Pin yang sangat penting kerana untuk melihat output pada peranti yang disambungkan ke IC ini, kita perlu menyimpan input ke dalam kait dan untuk tujuan ini, pin RCLK harus TINGGI.

6) SRCLR- Ini adalah Pin yang jelas Shift Register. Ini digunakan setiap kali kita perlu membersihkan penyimpanan daftar Shift. Ini menetapkan elemen yang disimpan dalam Daftar menjadi 0 sekaligus. Ini adalah Pin logik negatif, oleh itu setiap kali kita perlu membersihkan daftar, kita perlu menerapkan isyarat RENDAH pada pin ini jika tidak, ia harus disimpan pada TINGGI.

7) OE- Ia adalah Output Enable Pin. Ini adalah pin logik negatif dan setiap kali pin ini diatur ke TINGGI register diatur ke keadaan Impedansi tinggi dan Output tidak dihantar. Untuk mendapatkan Output, kita perlu menetapkan pin ini menjadi rendah.

8) Q1-Q7 - Ini adalah Output Pin dan perlu dihubungkan dengan beberapa Output seperti LED dan Seven Segment Display dll.

9) QH '- Pin ini ada sehingga kita dapat membuat rantai daisy IC ini jika kita menghubungkan QH ini ke pin SER IC lain, dan memberikan kedua-dua IC isyarat jam yang sama, mereka akan berkelakuan seperti IC tunggal dengan 16 keluaran. Sudah tentu, teknik ini tidak terhad kepada dua IC - anda boleh menggunakan daisy-chain sebanyak yang anda mahukan jika anda mempunyai kekuatan yang mencukupi untuk semua IC.

Langkah 4: Menghubungkan Paparan Dengan Arduino Melalui 74HC595

Jadi sekarang kita mempunyai pengetahuan yang cukup mengenai Shift Register IC oleh itu kita akan menuju ke bahagian Implementasi. Pada langkah ini, kita akan melakukan sambungan untuk mengawal SSD dengan Arduino melalui 74HC595 IC.

Bahan yang Diperlukan: Arduino UNO, Tampilan Seven Segment, 74HC595 Shift Register IC, Jumper cable.

1) Sambungkan IC ke SSD dengan cara berikut: -

• IC Pin No. 1 (Q1) untuk memaparkan pin untuk Segmen B melalui perintang.
• IC No. 2 (Q2) untuk memaparkan pin untuk Segmen C melalui perintang.
• IC Pin No. 3 (Q3) untuk memaparkan pin untuk Segmen D melalui perintang.
• IC Pin No. 4 (Q4) untuk memaparkan pin untuk Segmen E melalui perintang.
• IC Pin No. 5 (Q5) untuk memaparkan pin untuk Segmen F melalui perintang.
• IC Pin No. 6 (Q6) untuk memaparkan pin untuk Segmen G melalui perintang.
• IC Pin No. 7 (Q7) untuk memaparkan pin untuk Segmen Dp melalui perintang.
• Pin biasa pada Paparan ke rel elektrik atau landasan. Sekiranya anda mempunyai Paparan Anod Biasa, sambungkan biasa ke rel kuasa, jika tidak, untuk Paparan Umum Katod sambungkan ke rel bawah tanah

2) Sambungkan Pin No. 10 (Daftar Clear Pin) IC ke rel kuasa. Ini akan menghalang Daftar daripada dikosongkan kerana ia adalah pin rendah yang aktif.

3) Sambungkan Pin No. 13 (Pin Outable Enable) IC ke landasan. Ia adalah pin aktif tinggi sehingga apabila disimpan pada suhu rendah, IC akan membolehkan output.

4) Sambungkan Arduino Pin 2 ke Pin12 (Latch Pin) IC.

5) Sambungkan Arduino Pin 3 ke Pin14 (Data Pin) IC.

6) Sambungkan Arduino Pin 4 ke Pin11 (Jam Jam) IC.

7) Sambungkan Vcc dan GND IC ke Arduino.

Setelah melakukan semua Sambungan ini, anda akan berakhir dengan litar yang serupa dengan gambar di atas dan setelah semua langkah ini anda perlu menuju ke bahagian Pengekodan.

Langkah 5: Pengekodan Arduino untuk Mengawal Tampilan Tujuh Segmen

Dalam langkah ini, kami akan mengodkan Arduino UNO untuk memaparkan digit yang berbeza pada Paparan Tujuh Segmen. Langkah-langkah untuknya adalah seperti berikut: -

1) Sambungkan Arduino Uno ke PC anda.

2) Pergi ke repositori Github projek ini dari sini.

3) Di repositori buka fail "7segment_arduino.ino" ini akan membuka kod untuk projek ini.

4) Salin kod ini dan tampal ke Arduino IDE anda dan muat naik ke papan.

Semasa kod dimuat naik, anda akan dapat melihat angka dari 0 hingga 9 muncul di Paparan dengan kelewatan 1 saat.

Langkah 6: Anda Boleh Membuat Sendiri Seperti Ini

Oleh itu, dengan mengikuti semua langkah ini, anda boleh membuat projek ini sendiri yang akan kelihatan seperti yang ditunjukkan dalam gambar di atas. Anda juga boleh mencuba projek yang sama tanpa Shift Register IC dan anda akan mengetahui bagaimana IC ini sangat membantu dalam menyediakan output ke banyak objek sekaligus dengan menggunakan pin GPIO yang lebih sedikit. Anda juga boleh mencuba daisy-chain beberapa IC ini dan mengawal sebilangan besar sensor atau peranti dll.

Harap anda menyukai tutorial ini.