seguente banco da studio di basso livello HD44780avendo vinto il primo premio in una delle competizioni, l'autore di Instructables con il soprannome indoorgeek ha deciso di prendere un'altra posizione simile. Questa volta, l'utente che vuole sentirsi nei panni del "vivere" Arduino", È possibile controllare il registro a scorrimento - un componente importante dei display a LED a matrice e non solo.
Il dispositivo utilizza il registro a scorrimento 74HC595, che si riscontra più spesso nella pratica dell'arduino, ed è anche possibile utilizzare il КР1564ИР52 compatibile. Usando tre di questi microcircuiti, ad esempio, puoi trasformare cinque uscite di un microcontrollore in ventiquattro! E la proposta prodotto fatto in casa Ti mostrerà chiaramente quali processi stanno avvenendo.
Indoorgeek ha montato un tale supporto in due versioni: su una breadboard normale e su una breadboard, in questo modo:
Puoi farlo come preferisci, o persino applicare un'installazione volumetrica o creare un circuito stampato. È molto più importante non commettere errori durante il montaggio piuttosto che discutere dei suoi metodi.
I componenti nel design sono i seguenti: un registro a scorrimento del tipo sopra indicato, una presa per un microcircuito a 16 pin (puoi farne a meno), otto LED, lo stesso numero di resistori a singolo ohm, tre resistori a dieci ohm, tre pulsanti, nonché una scheda adattatore con una presa Micro USB. Se hai le braccia molto dritte, puoi semplicemente prendere il jack Micro USB e saldare due fili ad esso. E se non ti piace essere originale, puoi semplicemente utilizzare un cavo con un normale connettore USB. Solo la polarità in tutti i casi non confonde, beh, non organizza un corto circuito.
Il nostro registro a scorrimento è scientificamente chiamato registro a otto bit con tre stati. Il primo significa che ha otto celle di memoria a un bit e lo stesso numero di uscite, e il secondo - che ciascuno dei bit binari può assumere uno dei tre stati: zero, uno e alta impedenza. Questa non è una maledizione, ma un'imitazione di una scogliera, come se non fosse affatto connessa. Un'uscita in uno stato acuto, come si suol dire, non interferisce: puoi tirarla con un resistore almeno a zero, anche verso l'unità, e lui "accetta" rispettosamente. Ma se entra in uno stato pari a zero o uno, riceverà priorità, poiché la bassa impedenza di uscita del microcircuito prevarrà sul resistore.
Il microcircuito ha cinque ingressi.Come probabilmente il lettore ha già intuito che con un numero così piccolo di input per ottenere così tanti output, è necessario ricevere informazioni in serie e trasmetterle in parallelo. Digiti allo stesso modo sulla tastiera o scrivi sulla carta a sua volta lettera per lettera, quindi vedi tutto il testo in una volta. Se si collegano più registri a scorrimento in serie, è possibile aumentare il numero di uscite del corrispondente numero di volte, ma alla stessa velocità di trasferimento dei dati, la lunga catena di registri si riempirà più a lungo. Analogia: ci vuole più tempo per scrivere più fogli di carta che per riempire solo uno alla stessa velocità.
Ma il registro a scorrimento è diverso dalla carta in quanto i dati in esso contenuti vengono spostati automaticamente, da cui il nome. Scrivi il bit successivo in esso, e tutti i precedenti vengono spostati ulteriormente nel registro o nelle loro catene, lo stesso che era alla fine prima che scompaia. Immagina un tubo pieno di palline, alcune delle quali sono ordinarie, altre luminose. Mettici la palla successiva - normale o luminosa, e un'altra palla volerà fuori dal lato opposto.
Conosciamo lo scopo degli input del chip. Per qualche motivo, indoorgeek ha deciso di elencarli in ordine inverso, come prima di lanciare un veicolo spaziale. Il 14 ° pin è necessario per inserire i dati seriali. È come un vassoio su cui metti una palla regolare o luminosa prima di spingerla nel tubo. 13a conclusione: l'inclusione dei risultati. Se qui viene applicato lo zero, le uscite si accenderanno come se il ricevitore fosse diventato trasparente. Ne diamo uno - e il tubo è diventato opaco, quali sfere e in quale ordine il tubo è pieno, non è visibile. Cioè, tutte le uscite del registro a scorrimento sono passate in uno stato ad alta impedenza. Nella costruzione in esame, questa conclusione viene sempre portata a zero, il che equivale sempre a un tubo trasparente. La dodicesima conclusione è un tipo di otturatore della fotocamera. Quando c'è zero, l'immagine che lo spettatore vede attraverso il tubo non riflette lo stato reale delle sfere al suo interno, ma quello che è stato osservato quando l'ultima unità è stata vista su questa conclusione. Se ce n'è uno, il movimento delle sfere nel tubo può essere osservato in tempo reale. Perché tutto questo funzioni come descritto, nel microcircuito, oltre al registro a scorrimento, esiste un registro di memorizzazione. L'undicesima conclusione è il cronometraggio, ovvero la spinta della palla dal vassoio nel tubo. Alimentiamo lì l'unità nel momento in cui il valore di cui abbiamo bisogno è sull'uscita 14 e, senza rimuoverla da lì, rimuoviamo l'unità dall'undicesima uscita. La decima conclusione è un reset. Se qui viene applicato lo zero, ciò equivarrà alla perdita di proprietà luminose da parte di tutte le sfere nel tubo. Inviando un'unità all'ingresso di ripristino, è possibile iniziare a riempire nuovamente il tubo con sfere ordinarie e luminose in qualsiasi ordine, come descritto sopra. Nello stand in esame c'è sempre un'unità. La conclusione 15, nonché le conclusioni da 1 a 7, sono i risultati del registro a turni. L'alimentazione è fornita come nella maggior parte dei circuiti digitali a sedici pin: 8 - cavo comune, 16 - più cinque volt. Infine, il pin 9 è l'uscita per il successivo registro a scorrimento, che può essere collegato in serie a più pezzi, come se si realizzasse un tubo lungo da più di uno corto. In generale, colleghiamo il pin 9 del registro precedente con il pin 14 del successivo e gioiamo. Puoi così migliorare il prodotto fatto in casa proposto.
Poiché questo è il secondo supporto per indoorgeek, la fobia di fronte ai resistori pull-up, descritta in un precedente articolo, sta lentamente scomparendo da lui. Qui ce ne sono già tre, che ci hanno permesso di utilizzare i pulsanti normalmente aperti anziché i pulsanti di attivazione / disattivazione. Resistenze da 10 chilo-ohm sono state utilizzate come pull-up e resistenze da 1 chilo-ohm per i LED. Come nel progetto precedente, parallelamente al pulsante dell'orologio (11a uscita), è bene collegare un condensatore di 100 μF e almeno 6,3 V più al plus dell'alimentatore e meno al microcircuito e alla resistenza. Risulterà il soppressore di rimbalzo del contatto più semplice.
Ripeti dopo indoorgeek:
Quindi hai anche avuto successo:
Ora come usare tutto. Per inserire una sfera luminosa nel tubo, premere il pulsante collegato al terminale 14, dopodiché, tenendolo premuto, premere il pulsante collegato al terminale 11, quindi rilasciarlo. Quindi, rilasciare il pulsante collegato al pin 14.Per fare lo stesso con una sfera non luminosa, con un pulsante collegato al terminale 14, non facciamo nulla e premiamo e rilasciamo il pulsante collegato al terminale 11. Quindi puoi scrivere nel registro a scorrimento e alcuni bit. In entrambi i casi, quando il pulsante viene rilasciato, collegato al terminale 12, lo stato dei LED non cambierà e, se premuto, rifletterà lo stato del registro a scorrimento in tempo reale. Se decidete di non tenere premuto questo pulsante durante la registrazione, premetelo brevemente ora e il registro di memorizzazione scatta una foto dello stato corrente del registro a scorrimento.
Poiché il tubo e le sfere sono virtuali e il microcircuito e i LED sono reali, per lo spettatore, ogni palla che cade dal lato opposto del tubo scompare. Ci sarebbe stato un altro registro, si sarebbe trasferito lì. È possibile migliorare questo design aggiungendo questo registro e persino alcuni di essi e altri otto LED con resistori per ciascuno di essi. Come indicato sopra, il pin 9 di ciascun registro precedente deve essere collegato al pin 14 del successivo. E l'alimentazione e gli ingressi 10, 11, 12 e 13 di tutti i registri sono parallelizzati.
Quindi hai un'idea delle operazioni che Arduino esegue controllando i registri a scorrimento.