實驗目的
練習以 74HC595 移位暫存器 (Shift Register) 擴充 Arduino 的 I/O 腳位，使用三支接腳搭配 74HC595 移位暫存器控制八顆 LED 燈。
74HC595 簡介
當微控制器腳位不夠用的時候，你就需要移位暫存器 (shift register) 來擴充微控制器的腳位。底下簡介 74HC595 這顆移位暫存器:
(圖片來源: SparkFun)
74HC595 移位暫存器 (Shift Register) 是一顆八位元 (8-bit) 序列輸入 (serial-in)、序列或是並列輸出 (serial/parallel-out) 的移位暫存器，使用這顆晶片，你只需要微控制器上的三支接腳，就可以同時控制八個輸出。
你也可以將多顆移位暫存器串接 (Daisy chain) 在一起進一步擴充更多的輸出腳位，例如: 串兩顆 74HC595 就可以同時控制 16 個輸出。你也許會想要使用其它移位暫存器，例如：STP16C596 可以同時驅動 16 組 LED 燈泡。
74HC595 總共有 16 支接腳，底下是這些腳位的圖表說明:
| 腳位編號 | 名稱 | 說明 |
| 1-7, 15 | Q0 ~ Q7 | 輸出腳位 |
| 8 | GND | 接地 |
| 9 | Q7’ | 序列輸出 (Serial Out) |
| 10 | MR | Master Reset, 清除所有資料, 低電位有效 (Active low) |
| 11 | SH_CP | SHift register clock pin (Clock Pin) |
| 12 | ST_CP | STorage register clock pin (Latch Pin) |
| 13 | OE | Output Enable, 允許輸出，低電位有效 (Active low) |
| 14 | DS | 序列資料輸入 (Serial data input) |
| 16 | Vcc | 供應電壓 |
材料
- 麵包板 x 1
- Arduino 主板 x 1
- 74HC595 x 1
- LED x 8
- 220 ohm 電阻 x 8
- 單心線 x N
接線(Shift_Register.fz)
- 接上 8 顆 LED，將每顆 LED 短腳 (陰極) 直接接到 GND，然後將每顆 LED 的長腳 (陽極) 個別接至 74HC595 的輸出腳位 D0 ~ D7 並串接一顆 220 ohm 電阻
- 74HC595 接線其一：
- Vcc (pin 16) 與 MR (pin 10) 接 5V
- GND (pin 8) 與 OE (pin 13) 接地
- 74HC595 接線其二：
- DS (pin 14) 接 Arduino pin 11 (下圖藍線)
- ST_CP (pin 12, latch pin) 接 Arduino pin 8 (下圖綠線)
- SH_CP (pin 11, clock pin) 接 Arduino pin 12 (下圖黃線)
- 假如發現 LED 有震動閃爍的現象，可以在 ST_CP (pin 12, latch pin) 上接一顆 0.1uF 電容以去除閃爍現象
電路圖
程式碼
底下這支程式 (ShiftOut74HC595.pde) 會在 8 顆 LED 上計數數字，從 0 一直計數到 255 (註：利用 8 顆 LED 表示數字，數字以二進制表示， 8 顆 LED 全部關掉時代表數字 0，全亮時代表 255)：
使用 74HC595 的時候要注意一件事，在送資料前要先把 latchPin 拉成低電位，接著使用 shiftOut() 函式送出資料，送完資料後要把 latchPin 拉回成高電位，如下：
範例照片／影片
動動腦
利用 74HC595 移位暫存器重新改寫 Lab5 LED Bar Graph。Lab5 用了 10 顆 LED，這邊改用 8 顆 LED 即可。8 顆 LED 原本需要 8 支接腳，有了 74HC595 後，Arduino 只需要 3 支接腳一樣可以達到控制 8 顆 LED 的目的。
0 意見:
張貼留言