74hc595: όλα σχετικά με το IC καταχωρητή βάρδιας

El Τσιπ 74HC595Όπως προκύπτει από το όνομά του, είναι ένα τυπωμένο κύκλωμα που εφαρμόζει ένα κύκλωμα CMOS στο εσωτερικό. Συγκεκριμένα, είναι ένα μητρώο shift. Για εκείνους που δεν γνωρίζουν ακόμη αυτούς τους καταχωρητές, είναι βασικά ένα διαδοχικό ψηφιακό κύκλωμα, δηλαδή, οι τιμές του στην έξοδο εξαρτώνται απλώς από τις τιμές εισόδου και τις προηγούμενες αποθηκευμένες τιμές.

Αυτό τους διαφοροποιεί από συνδυασμούς, ότι οι έξοδοι εξαρτώνται μόνο από την τιμή της εισόδου. Αυτός ο καταχωρητής αποτελείται από μια σειρά flip-flops τύπου D ή flip-flops με εντολή ενός σήματος ρολογιού. Εκείνοι Τα σαγιονάρες είναι αναμνήσεις που διατηρούν μια προηγούμενη τιμή. Κάθε ένα αποθηκεύει λίγο και, από το όνομά του, μπορείτε επίσης να συμπεράνετε ότι μπορεί να τα μετατοπίσει. Τρέχοντας τα bits μπρος-πίσω μπορούμε να κάνουμε μερικές πολύ ωραίες ψηφιακές λειτουργίες.

Τύποι καταχωρητή Shift

Διάγραμμα καταγραφής Shift

Σύμφωνα με τύπος μετατόπισης που κάνουν στα κομμάτια που αποθηκεύουν, οι καταχωρητές μπορούν να είναι διαφόρων τύπων. Είναι σε θέση να κινούνται αριστερά ή δεξιά, κάποια αμφίδρομα, αλλά η σειρά είναι αυτό που θα καθορίσει τον τύπο, ακόμη και σε άλλες περιπτώσεις καταγράφονται επίσης βάσει του τρόπου με τον οποίο οι είσοδοι και οι έξοδοι:

  • Σειρά-Σειρά: εκείνα στα οποία μόνο το πρώτο flip-flop λαμβάνει δεδομένα και πηγαίνουν σε σειρά μέχρι να συμπληρωθεί ο πλήρης καταχωρητής. Το τελευταίο flip-flop είναι αυτό που συνδέεται άμεσα με την έξοδο και μέσω του οποίου θα εξέλθει ο καταχωρητής.
  • Παράλληλη σειρά: τα bit πηγαίνουν παράλληλα για να αποθηκευτούν ταυτόχρονα σε όλα τα flip-flops, αλλά στη συνέχεια βγαίνουν σε σειρά. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μετατροπή από σειρά σε παράλληλες και αντίστροφα.
  • Σειρά-παράλληλη: παρόμοιο με το προηγούμενο, όλες οι έξοδοι είναι προσβάσιμες από όλα τα flip-flops ταυτόχρονα. Αλλά τα δεδομένα θα εισαχθούν μόνο από το πρώτο της σειράς.
  • Παράλληλος-παράλληλος: Τα δεδομένα πηγαίνουν παράλληλα και βγαίνουν παράλληλα.

Μεταξύ των πιο γνωστών κυκλωμάτων έχουμε το 74HC595, 74HC164, 74HC165, 74HC194, και τα λοιπά. Το 194 είναι καθολικό, μπορεί να διαμορφωθεί όπως θέλουμε. Από την άλλη πλευρά, έχουμε άλλες αμφίδρομες, όπως 165 και 164, οπότε κινείται προς τα αριστερά ή προς τα δεξιά, όπως καθορίζεται με το σήμα ελέγχου κατεύθυνσης, αλλά έχουν μόνο μία διαμόρφωση: παράλληλες εισόδους και σειριακή έξοδο και σειριακή είσοδο και παράλληλη έξοδο. αντίστοιχα.

L298n
σχετικό άρθρο:
L298N: μονάδα ελέγχου κινητήρων για το Arduino

Σε τι χρησιμεύει το shift register;

Γιατί να αλλάζουμε bits; Η αλλαγή bit δεδομένων μπορεί να είναι πολύ πρακτική. Ένας λόγος είναι ότι πρέπει να αλλάξετε τις τιμές για έναν συγκεκριμένο σκοπό. Αλλά η αλλαγή περιλαμβάνει επίσης την εκτέλεση ορισμένων λειτουργιών στα αποθηκευμένα bit. Για παράδειγμα, η αλλαγή ενός συνόλου bits προς τα αριστερά είναι σαν τον πολλαπλασιασμό τους με το 2. Η μετατόπιση τους προς τα δεξιά είναι σαν να διαιρείται με το 2. Επομένως, για να κάνουμε δυαδικό πολλαπλασιασμό και διαίρεση μπορεί να είναι πολύ πρακτικό ...

Χρησιμοποιούνται επίσης για τη δημιουργία ψευδο-τυχαίων τιμών, για διαδοχικές προσεγγίσεις που χρησιμοποιούνται ευρέως σε αναλογικούς / ψηφιακούς μετατροπείς, για καθυστέρηση κ.λπ. Οι χρήσεις στο ψηφιακά κυκλώματα λογικής είναι αρκετά κοινό, οπότε δεν είναι ασυνήθιστο να πρέπει να τα χρησιμοποιήσετε σε κάποιο έργο.

Χαρακτηριστικά 74HC595

74HC595 pin-out

El Το 74HC595 είναι ένα αρκετά απλό IC. Είναι ένας καταχωρητής βάρδιας 8-bit, δηλαδή έχει 8 flip-flops για αποθήκευση 8 bit. Το pin-out ή οι καρφίτσες αυτού του τσιπ φαίνονται στην παραπάνω εικόνα, με Vcc και GND για ισχύ, και στη συνέχεια εκείνες που επισημαίνονται ως Q που είναι τα δεδομένα. Τα υπόλοιπα αντιστοιχούν σε σήματα ρολογιού / ελέγχου.

ο η είσοδος το έχει σε σειρά και παράλληλα παράγει. Επομένως, με μία μόνο είσοδο, αυτές οι 8 έξοδοι μπορούν να ελεγχθούν ταυτόχρονα. Θα χρειαστείτε μόνο τρεις ακίδες από τον χρησιμοποιημένο μικροελεγκτή (π.χ. Arduino) για να τον οδηγήσετε. Αυτά είναι Latch, Clock και Data. Το μάνδαλο είναι το pin 13 σε αυτήν την περίπτωση, αν και μπορεί να διαφέρει, οπότε θα πρέπει να συμβουλευτείτε το δελτίο δεδομένων του κατασκευαστή σας. Το ρολόι μπορεί να είναι 11 ή άλλα, και το bit δεδομένων είναι 14.

La σημάδι ρολογιού θα τροφοδοτήσει το κύκλωμα για να προσδιορίσει τον ρυθμό ή τον ρυθμό με τον οποίο θα λειτουργήσει. Η έξοδος δεδομένων θα αλλάξει τη συμπεριφορά του chip. Για παράδειγμα, όταν αλλάζετε από LOW σε HIGH και δημιουργείτε το νέο παλμό ρολογιού περνώντας το ρολόι από HIGH σε LOW, αυτό που επιτυγχάνεται είναι η καταγραφή της τρέχουσας θέσης όπου βρίσκεται η μετατόπιση, η τιμή που εισάγεται από αυτόν τον πείρο δεδομένων. Εάν το επαναλάβετε 8 φορές, τότε θα έχετε καταγράψει και τις 8 θέσεις και θα έχετε αποθηκεύσει ένα byte (Q0-Q7).

Χρησιμοποιήστε το με το Arduino

Arduino με το 74hc595

Για να γίνει πιο ξεκάθαρο, ίσως ένα παράδειγμα με τον Arduino Σας εξηγεί με πιο διαισθητικό και γραφικό τρόπο από το να ξεκινήσετε να εκκινείτε θεωρητικά δεδομένα. Για παράδειγμα, μπορείτε να δημιουργήσετε ένα απλό κύκλωμα με Arduino και 74HC595 shift register για να παίξετε με μερικά φώτα ή LED. Μια άλλη κάπως καλύτερη και απλούστερη επιλογή είναι να χρησιμοποιήσετε μια οθόνη 7 τμημάτων για να διαβάσετε τις τιμές από το μητρώο.

Τρανζίστορ 2n2222
σχετικό άρθρο:
Τρανζίστορ 2N2222: όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε

Το διάγραμμα είναι αυτό που μπορείτε να δείτε στην προηγούμενη εικόνα, μόλις το Arduino συνδεθεί με αυτόν τον τρόπο με το 74HC595 και η οθόνη, Απομένει μόνο να το προγραμματίσετε με το Arduino IDE και θα δούμε τις δυνατότητες του shift register. Ο κωδικός θα είναι ο ακόλουθος, με μια σειρά δυαδικών κωδικών 0bxxxxxxxx, όπου x bits:

const int latchPin = 8;  // Pin conectado al Pin 12 del 74HC595 (Latch)
const int dataPin  = 9;  // Pin conectado al Pin 14 del 74HC595 (Data)
const int clockPin = 10; // Pin conectado al Pin 11 del 74HC595 (Clock)
int i =0;
                      
const byte numeros[16] = {
                0b11111100,
                0b01100000,
                0b11011010,
                0b11110010,
                0b01100110,
                0b10110110,
                0b10111110,
                0b11100000,
                0b11111110,
                0b11100110,
                0b11101110,
                0b00111110,
                0b10011100,
                0b01111010,
                0b10011110,
                0b10001110
};
                      
void setup() { 
  Serial.begin(9600);
  pinMode(latchPin, OUTPUT);
  pinMode(clockPin, OUTPUT);
  pinMode(dataPin, OUTPUT); 
}

void loop() {

                for (i=0;i<16;i++) {
                               delay(1000);
                               digitalWrite(latchPin, LOW);
                               shiftOut(dataPin, clockPin, LSBFIRST, numeros[i]);
                               digitalWrite(latchPin, HIGH);
                }
}

Datasheet

καρφίτσα

Στην αγορά θα βρείτε διαφορετικές μάρκες 74HC595 από διαφορετικούς κατασκευαστές. Ένα από αυτά είναι τα μυθικά Texas Instruments ή Ti, αλλά όπως είναι δυνατόν, κάθε κατασκευαστής θα πρέπει να σας προσφέρει το δελτίο δεδομένων για λήψη από τον επίσημο ιστότοπό του. Μπορείτε επίσης να βρείτε κάποιους άλλους, όπως αυτός ON Ημιαγωγός, sparkfun, STMicroelectronics, NXP κ.λπ.


Γίνε ο πρώτος που θα σχολιάσει

Αφήστε το σχόλιό σας

Η διεύθυνση email σας δεν θα δημοσιευθεί. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

*

*

  1. Υπεύθυνος για τα δεδομένα: Miguel Ángel Gatón
  2. Σκοπός των δεδομένων: Έλεγχος SPAM, διαχείριση σχολίων.
  3. Νομιμοποίηση: Η συγκατάθεσή σας
  4. Κοινοποίηση των δεδομένων: Τα δεδομένα δεν θα κοινοποιούνται σε τρίτους, εκτός από νομική υποχρέωση.
  5. Αποθήκευση δεδομένων: Βάση δεδομένων που φιλοξενείται από τα δίκτυα Occentus (ΕΕ)
  6. Δικαιώματα: Ανά πάσα στιγμή μπορείτε να περιορίσετε, να ανακτήσετε και να διαγράψετε τις πληροφορίες σας.