Efter undersøgelsesbænk på lavt niveau HD44780efter at have vundet den første præmie i en af konkurrencerne, besluttede forfatteren af Instructables under kaldenavnet indoorgeek at gøre endnu en lignende stand. Denne gang brugeren, der ønsker at føle sig i skoene til "at leve Arduino”, Det er muligt at kontrollere skiftregisteret - en vigtig komponent i matrix-LED-display og ikke kun.
Enheden bruger skiftregisteret 74HC595, som oftest opstår i udøvelsen af arduino, og du kan også bruge det kompatible КР1564ИР52. Brug af tre af disse mikrokredsløb, for eksempel, kan du forvandle fem udgange fra en mikrocontroller til fireogtyve! Og det foreslåede hjemmelavet produkt Det viser klart, hvilke processer der finder sted.
Indoorgeek monterede sådan et stativ i to versioner: på en almindelig brødbræt og på en brødbræt, som denne:
Du kan gøre det, som du vil, eller endda anvende volumetrisk installation eller lave et printkort. Det er meget vigtigere ikke at begå fejl under samlingen end at diskutere om dens metoder.
Komponenterne i designet er som følger: et skiftregister af den ovenfor angivne type, en sokkel til en 16-polet mikrokredsløb (du kan undvære det), otte lysdioder, det samme antal enkelt-ohm-modstande, tre ti-ohm-modstande, tre knapper samt et adapterkort med et Micro-stik USB. Hvis du har meget lige arme, kan du bare tage Micro USB-stikket og lodde to ledninger til det. Og hvis du ikke kan lide at være original, kan du blot bruge en ledning med et almindeligt USB-stik. Kun polariteten i alle tilfælde, ikke forveksle, ja, ikke arranger en kortslutning.
Vores skiftregister kaldes videnskabeligt et otte-bit skiftregister med tre stater. Den første betyder, at den har otte en-bit hukommelsesceller og det samme antal output, og den anden - at hver af de binære bit kan tage en af tre tilstande: nul, en og høj impedans. Dette er ikke en forbandelse, men en efterligning af en klippe, som om den overhovedet ikke var forbundet. Et output i en højhøjet tilstand, som de siger, forstyrrer ikke: du kan trække det med en modstand til mindst nul, endog til enhed, og han pligtopfylder "enig". Men hvis han går i en tilstand af nul eller en, vil den have prioritet, da den lave udgangsimpedans af mikrokredsløbet vil overmanne din modstand.
Mikrokredsløbet har fem indgange.Da læseren sandsynligvis allerede har gættet, at med et så lille antal input for at få så mange output, er du nødt til at modtage information i serie og sende dem parallelt. Du skriver på samme måde på tastaturet eller skriver på papir efter tur bogstav for bogstav, og så ser du al teksten på én gang. Hvis du tilslutter flere skiftregistre i serie, kan du øge antallet af output med det tilsvarende antal gange, men med den samme dataoverførselshastighed vil den lange kæde af registre udfyldes længere. Analogi: det tager mere tid at nedskrive flere papirark end at fylde kun et på samme hastighed.
Men skiftregisteret adskiller sig fra papir, idet dataene i det automatisk skiftes, deraf navnet. Du skriver den næste bit ind i den, og alle de foregående flyttes videre ind i registeret eller deres kæder, den samme som var ved afslutningen, før det forsvandt. Forestil dig et rør fyldt med bolde, hvoraf nogle er almindelige, andre lysende. Læg den næste bold i den - normal eller lysende, og en anden bold flyver ud fra den modsatte side.
Lad os blive bekendt med formålet med inputene til chippen. Af en eller anden grund besluttede indoorgeek at liste dem i omvendt rækkefølge, som før lanceringen af et rumfartøj. Den 14. pin er nødvendig for at indtaste seriedata. Det er som en bakke, som du placerer en almindelig eller lysende kugle inden du skubber den ind i røret. 13. konklusion - inkludering af output. Hvis der anvendes nul der, tændes outputene, som om håndsættet var blevet gennemsigtigt. Vi giver en - og røret er blevet uigennemsigtigt, hvilke kugler og i hvilken rækkefølge røret er fyldt, er ikke synligt. Det vil sige, at alle output fra skiftregisteret gik i en høj impedansstilstand. I den betragtede konstruktion drages denne konklusion altid til nul, hvilket svarer til altid et gennemsigtigt rør. Den 12. konklusion er en type lukker på kameraet. Når der er nul, afspejler billedet, som seeren ser gennem røret, ikke den faktiske tilstand af kuglerne i det, men det, der blev observeret, da enheden sidst blev set ved denne konklusion. Hvis der er en, kan bevægelsen af kuglerne i røret observeres i realtid. For at alt dette fungerer som beskrevet i mikrokredsløb, ud over skiftregisteret, er der et lagerregister. Den 11. konklusion er ur, dvs. at skubbe bolden fra bakken ind i røret. Vi giver en enhed der i det øjeblik, hvor den værdi, vi har brug for, er på den 14. udgang, og uden at fjerne den derfra, fjerner vi enheden fra den 11. udgang. Den 10. konklusion er en nulstilling. Hvis der anvendes nul der, vil dette svare til tabet af lysegenskaber af alle kugler i røret. Ved at indsende en enhed til nulstillingsindgangen, kan du begynde at fylde røret igen med almindelige og lysende kugler i enhver rækkefølge, som beskrevet ovenfor. I det betragtede stativ er der altid en enhed. Konklusion 15 såvel som konklusioner 1 til 7 er output af skiftregisteret. Der leveres strøm som i de fleste seksten-polede digitale kredsløb: 8 - fælles ledning, 16 - plus fem volt. Endelig er pin 9 udgangen til det næste skiftregister, som i serie kan forbindes til flere stykker, som om du lavede et langt rør fra flere korte. Generelt forbinder vi pin 9 i det forrige register med pin 14 i det næste og glæder os. Du kan så forbedre det foreslåede hjemmelavede produkt.
Da dette er det andet stativ for indoorgeek, forsvinder fobien foran pull-up-modstanderne, som blev beskrevet i en tidligere artikel, langsomt fra ham. Her er der allerede tre af dem, som gjorde det muligt for os at bruge normalt åbne knapper i stedet for vippeknapperne. 10-kilo-ohm-modstande blev brugt som pull-ups og 1-kilo-ohm-modstande til lysdioder. Som i det forrige design, parallelt med ur-knappen (11. udgang), er det godt at tilslutte en kondensator på 100 μF og mindst 6,3 V plus til plus for strømforsyningen og minus til mikrokredsløbet og modstanden. Det vil vise sig at være den enkleste undervisning af kontakten.
Gentag efter indoorgeek:
Så du lykkedes også:
Nu hvordan man bruger det hele. For at sætte en lysende kugle i røret skal du trykke på knappen, der er tilsluttet terminal 14, hvorefter du, mens du holder den, trykker på knappen, der er forbundet til klemme 11, og slip den derefter. Slip derefter knappen, der er tilsluttet pin 14.For at gøre det samme med en ikke-lysende kugle, med en knap tilsluttet terminal 14, gør vi intet og trykker og slipper knappen, der er tilsluttet terminal 11. Så du kan skrive i skiftregisteret og et par stykker. I begge tilfælde, når knappen slippes, forbundet til terminal 12, ændres LED'ernes tilstand ikke, og når den trykkes på, afspejler den skiftregisterets tilstand i realtid. Hvis du beslutter ikke at holde denne knap nede under optagelse, skal du trykke kort på den nu, og lagerregistret vil tage et billede af skiftregisterets aktuelle tilstand.
Da røret og kuglerne er virtuelle, og mikrokredsløbet og lysdioderne er ægte, forsvinder hver kugle, der falder fra den modsatte side af røret, for seeren. Der ville være et andet register, han flyttede der. Du kan forbedre dette design ved at tilføje dette register, og endda flere af dem, og otte flere LED'er med modstande til hver af dem. Som angivet ovenfor skal pin 9 i hvert forrige register tilsluttes til det næste pin 14. Og strømforsyningen og input 10, 11, 12 og 13 i alle registre er parallelle.
Så du fik en idé om, hvilke operationer Arduino udfører ved at kontrollere skiftregistre.