Sn74Hc595N arduino. Подключение и использование сдвигового регистра 74HC595 с Arduino: расширение возможностей микроконтроллера

alexxlabРазное
Как подключить сдвиговый регистр 74HC595 к Arduino. Зачем нужен сдвиговый регистр. Какие преимущества дает использование 74HC595. Как программировать Arduino для работы со сдвиговым регистром. Какие проекты можно реализовать с помощью 74HC595 и Arduino.

Содержание

Что такое сдвиговый регистр 74HC595 и зачем он нужен

Сдвиговый регистр 74HC595 — это интегральная микросхема, которая позволяет значительно расширить возможности микроконтроллеров вроде Arduino по управлению внешними устройствами. Основные характеристики и преимущества 74HC595:

  • Преобразует последовательный ввод в 8 параллельных выходов
  • Позволяет управлять 8 устройствами, используя всего 3 пина Arduino
  • Можно каскадировать несколько регистров для еще большего расширения
  • Работает на частотах до 100 МГц
  • Низкое энергопотребление
  • Доступная цена (менее $1 за штуку)

Благодаря этим особенностям 74HC595 часто используется в проектах, где нужно управлять большим количеством светодиодов, семисегментных индикаторов, реле и других устройств, имея ограниченное число выводов микроконтроллера.


Схема подключения 74HC595 к Arduino

Для базового подключения одного сдвигового регистра 74HC595 к Arduino нужно соединить следующие выводы:

  • 74HC595 pin 14 (DS) -> Arduino pin 11 (MOSI)
  • 74HC595 pin 11 (SHCP) -> Arduino pin 13 (SCK)
  • 74HC595 pin 12 (STCP) -> Arduino pin 10 (SS)
  • 74HC595 pin 13 (OE) -> Ground
  • 74HC595 pin 10 (MR) -> 5V
  • 74HC595 pin 16 (Vcc) -> 5V
  • 74HC595 pin 8 (GND) -> Ground

Выходы Q0-Q7 (пины 15 и 1-7) подключаются к управляемым устройствам через резисторы. При каскадировании нескольких регистров выход Q7′ (пин 9) первого соединяется с входом DS следующего.

Программирование Arduino для работы с 74HC595

Для управления сдвиговым регистром 74HC595 с Arduino используется специальная функция shiftOut(). Вот базовый пример кода:

«`cpp #define dataPin 11 // DS #define clockPin 13 // SHCP #define latchPin 10 // STCP void setup() { pinMode(dataPin, OUTPUT); pinMode(clockPin, OUTPUT); pinMode(latchPin, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(latchPin, LOW); shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, B10101010); digitalWrite(latchPin, HIGH); delay(1000); } «`

Этот код поочередно включает и выключает светодиоды, подключенные к выходам регистра. Функция shiftOut() последовательно передает биты в регистр, а сигнал на latchPin заставляет регистр выдать новое состояние на выходы.


Практические применения 74HC595 с Arduino

Сдвиговый регистр 74HC595 в сочетании с Arduino открывает широкие возможности для различных проектов. Вот несколько популярных применений:

  • Управление большими светодиодными матрицами и дисплеями
  • Создание бегущих строк и световых эффектов
  • Контроль множества семисегментных индикаторов
  • Управление несколькими сервоприводами или шаговыми двигателями
  • Расширение возможностей домашней автоматизации
  • Создание игровых контроллеров с большим числом кнопок

Рассмотрим пример использования 74HC595 для управления 8-сегментным светодиодным индикатором:

«`cpp #define dataPin 11 #define clockPin 13 #define latchPin 10 byte digits[] = { B11111100, // 0 B01100000, // 1 B11011010, // 2 B11110010, // 3 B01100110, // 4 B10110110, // 5 B10111110, // 6 B11100000, // 7 B11111110, // 8 B11110110 // 9 }; void setup() { pinMode(dataPin, OUTPUT); pinMode(clockPin, OUTPUT); pinMode(latchPin, OUTPUT); } void loop() { for (int i = 0; i < 10; i++) { digitalWrite(latchPin, LOW); shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, digits[i]); digitalWrite(latchPin, HIGH); delay(1000); } } ```

Этот код последовательно отображает цифры от 0 до 9 на 7-сегментном индикаторе, используя всего 3 пина Arduino вместо 8, которые потребовались бы при прямом подключении.


Преимущества использования 74HC595 в проектах Arduino

Применение сдвиговых регистров 74HC595 в проектах на базе Arduino дает ряд существенных преимуществ:

  • Экономия пинов микроконтроллера для других задач
  • Возможность управлять большим количеством устройств
  • Упрощение монтажа при работе с множеством светодиодов или других компонентов
  • Снижение нагрузки на выходы Arduino
  • Возможность легко масштабировать проекты, добавляя новые регистры
  • Повышение скорости работы за счет аппаратной реализации сдвига

Эти преимущества делают 74HC595 незаменимым компонентом для многих проектов, особенно связанных с светодиодными дисплеями, системами управления и автоматизацией.

Советы по работе с 74HC595 и Arduino

При использовании сдвиговых регистров 74HC595 с Arduino следует учитывать несколько важных моментов:

  1. Всегда используйте подтягивающие резисторы на выходах регистра для защиты светодиодов или других устройств.
  2. Обратите внимание на максимальный ток, который может обеспечить регистр (около 70 мА на выход).
  3. При каскадировании нескольких регистров убедитесь, что все они имеют общее заземление.
  4. Используйте конденсаторы для фильтрации питания, особенно при работе на высоких частотах.
  5. Помните о возможности использования библиотек, таких как ShiftRegister74HC595, для упрощения работы с регистрами.

Соблюдение этих рекомендаций поможет избежать ошибок и повысить надежность ваших проектов с использованием 74HC595 и Arduino.


Заключение: расширяя горизонты Arduino с 74HC595

Сдвиговый регистр 74HC595 значительно расширяет возможности Arduino и других микроконтроллеров, позволяя реализовывать более сложные и масштабные проекты. Благодаря простоте использования, низкой стоимости и высокой эффективности, эта микросхема стала стандартным инструментом для многих разработчиков электроники.

Освоив работу с 74HC595, вы сможете создавать впечатляющие светодиодные дисплеи, эффективные системы управления и многое другое, преодолевая ограничения по количеству выводов Arduino. Экспериментируйте, комбинируйте несколько регистров и не бойтесь воплощать в жизнь самые смелые идеи!


Сдвиговый регистр 74HC595 SN74HC595N DIP

Сдвиговый регистр 74HC595 SN74HC595N DIP

Контакты Заказать звонок Написать письмо Оптовикам Статьи

  • Личный кабинет

    • 109

    724

    Описание

    Микросхема 74HC595 — один из самых распространённых сдвиговых регистров: синхронный, с регистром данных (latch). Она позволяет увеличивать количество выходов микроконтроллера.

    Чип преобразовывает входящий последовательный сигнал на 1 пине (Ds) в выходной параллельный на 8 пинах (Qx). Последовательная передача синхронна: для такта используется дополнительный пин (SHcp). Также отдельным пином управляется регистр данных (STcp), что позволяет изменять сигнал на 8 выходах единовременно, когда все данные переданы.

    Таким образом образом из трёх пинов микроконтроллера, такого как Arduino, можно получить 8 цифровых выходов. Из регистров 74HC595 можно делать каскады, подключая один за другим (через пин Q7’), и таким образом из всё тех же 3 входящих линий получать 16, 24, 32 и т. д. цифровых выходов.

    Используйте сдвиговый регистр для увеличения количества выходов микроконтроллера. Например, для управления большим количеством светодиодов.

    Для удобной работы с чипом через Arduino, существует встроенная функция shiftOut

    Дополнительно

    НазначениеДля плат
    ТипМакетные плати и компоненты

    Комментарии

    0

    Пока не было комментариев.

    Для покупки регистрация не обязательна! Если хотите сделать заказ, — просто добавьте нужные вам товары в корзину, укажите свои данные и нажмите кнопку «Оформить заказ». Мы свяжемся с вами в ближайшее время.

    Оплата

    — перевод на карту-ключ счета ПБ

    — онлайн без комиссии картой любого банка (LiqPay)

    — безналичный расчет без НДС для юридических лиц

    — наличными или картой при доставке (только Новой Почтой при заказе от 100 грн)

    — наличными или через терминал в нас в магазине

    Нашли дешевле? Напишите нам об этом в чат — кнопка в левом нижнем углу экрана. В сообщении укажите ссылку на активную страницу такого же товара в украинском интернет-магазине и мы пересмотрим цену.

    Доставка

    — Новая Почта

    — Укрпочта (только при предоплате)

    — Самовывоз (можете также вызвать курьера Глово по Ивано-Франковску)

    Отправка товара происходит каждый рабочий день. В большинстве случаев, ваш заказ уедет в день заявки/оплаты или на следующий день.. Заказы самовывозом можно забрать в нашем магазине, после заявки позвоним вам и скажем, когда посылка с заказом будет готова к выдаче.

    Гарантия и возврат

    — возврат в течение 14 дней, если товар не подошел

    — гарантия от 6 месяцев на товары собственного изготовления