74HC595: یک راهنمای جامع برای تراشه های ثبت نام 8 بیتی با راندمان بالا
ثبت های Shift دستگاه هایی هستند که از منطق پی در پی برای ذخیره و انتقال داده های باینری استفاده می کنند.آنها مدارهای دو طرفه هستند که هر بیت داده را از ورودی به خروجی با هر پالس ساعت منتقل می کنند.در حال حاضر ، مدل های مختلفی از ثبت های Shift وجود دارد که از جمله آنها 74HC595 چنین رجیستری خروجی سریال به موازی است.عملکرد آن تبدیل سیگنال های سریال به سیگنال های موازی است که معمولاً در تراشه های رانندگی برای لوله های دیجیتالی مختلف و صفحه های ماتریس نقطه استفاده می شود.در این مقاله اطلاعات خاص خود از جنبه های پیکربندی و برنامه PIN ارائه می شود.کاتالوگ
1. نمای کلی 74HC595
2. پیکربندی و توابع پین
3. نمودار منطقی 74HC595
4. برنامه های 74HC595
5- از موارد 74HC595 استفاده کنید
6. افزایش توانایی رانندگی 74HC595
1. نمای کلی 74HC595
74HC595 یک رجیستر 8 بیتی است که ورودی سریال را با خروجی موازی ترکیب می کند و گزینه های خروجی سه حالت منحصر به فرد را ارائه می دهد.این مؤلفه پیچیده با دریافت داده های سریال از طریق ورودی داده های سریال خود (SDI) در لبه در حال افزایش ساعت سریال (SCK) کار می کند.رجیستری شیفت 8 بیتی داخلی داده ها را پردازش می کند ، و به طور متوالی از ترمینال Q7 'خارج می شود-بالاترین نقطه خروجی داده های سریال.
- ساعت سریال (SCK): در لبه در حال افزایش است
- ورودی داده های سریال (SDI): داده های 8 بیتی را دریافت می کند
- ترمینال Q7: بالاترین خروجی داده های سریال
- تبدیل به خروجی موازی در لبه افزایش کنترل قفل (LCK) باز می شود.در حال حاضر داده های موجود در رجیستری شیفت 8 بیتی در رجیستری خروجی موازی 8 بیتی قفل شده اند.مقادیر در معرض خروجی های موازی همانند کالاهای ذخیره شده در آنها ، بسته به نوع خروجی فعال (OE) کم (فعال) است.
- کنترل قفل (LCK): در لبه در حال افزایش فعال شده است
- خروجی فعال (OE): هنگامی که کم است فعال می شود
گزینه های دیگر و گزینه های معادل آن
sn74hc595mpwrep
sn74hc595mpwrep
2. پیکربندی و توابع پین
74HC595 دارای 16 پین است که طرح آن تطبیق پذیری آن را اثبات می کند:
- Ser (پین 1): دروازه داده های سریال ، Ser Pin ، در انتقال بیت به بیت به تراشه کمک می کند.این انتقال داده را به طور موازی ، یک پالس ساعت در یک زمان آغاز می کند.
- RCLK (پین 2): با عمل به عنوان ورودی ساعت ثبت ، RCLK بر حرکت داده ها از ثبت تغییر به رجیستری خروجی نظارت می کند و از ذخیره سازی داده های هماهنگ اطمینان می دهد.
- SRCLK (پین 3): این سیستم ثبت نام SHIFT SCHOR COUNT COORTATES عملیات تغییر ، مدیریت سرعت تبدیل داده ها.
- OE (پین 4): خروجی فعال کردن ورودی ، انتقال داده را از طریق پین های خروجی نشان می دهد و از طریق سطح ولتاژ آن بین حالت های فعال و غیرفعال جابجا می شود.
- DS (پین 5): ورودی داده های سریال دو طرفه ، DS یک نقطه ورود به داده های جایگزین را فراهم می کند و باعث افزایش انعطاف پذیری ارتباطی می شود.
- ST_CP (پین 6): ورودی ساعت محرک فروشگاه خروجی زمان ذخیره ذخیره داده ها را در پین های خروجی کنترل می کند و منعکس کننده تغییر در سیگنال ساعت ماشه فروشگاه است.
- SH_CP (پین 7): ورودی ساعت ثبت تغییر را کنترل می کند ، SH_CP برای مهاجرت داده ها به صورت توالی به ثبت تغییر بسیار مهم است.
- Q7 '(پین 8) به Q0-Q7 (پین های 9-16): این پین های خروجی هسته انتشار داده های موازی را نشان می دهند ، و داده های ثبت تغییر را از پایین ترین تا بالاترین بیت تکرار می کنند.
3. نمودار منطقی 74HC595
4. برنامه های 74HC595
74HC595 در چندین زمینه برتری دارد و سازگاری و کارآیی آن را به نمایش می گذارد:
کنترل رله: عملکرد خروجی موازی آن امکان کنترل همزمان رله های مختلف را فراهم می کند ، هر یک قادر به دستکاری یک یا چند دستگاه برقی هستند.این امکان ایجاد سیستم های کنترل الکتریکی پویا و قوی را فراهم می کند.
گسترش خروجی دیجیتال: با اتصال پین های خروجی میکروکنترلر به ورودی سریال 74HC595 ، درگاه های خروجی می توانند به راحتی گسترش یابند و از این طریق کنترل سایر دستگاه ها را گسترش می دهند.
کنترل نمایش: در سناریوهای کنترل LCD ، 74HC595 با استفاده از تبدیل سریال به موازی خود ، داده های نمایشگر را به صفحه نمایش منتقل می کند و از به روزرسانی های یکپارچه متن ، تصاویر یا فیلم اطمینان می دهد.
Music Beat Lights: ادغام الگوریتم های کنترل ضرب و شتم با 74HC595 می تواند جلوه های LED را کاملاً با ریتم موسیقی هماهنگ کند.این همجوشی جوهر ضربان موسیقی را ضبط می کند و آنها را به نمایشگرهای LED فریبنده از فرکانس های مختلف ، روشنایی و رنگ تبدیل می کند.
5- از موارد 74HC595 استفاده کنید
5.1 طراحی صفحه نمایش LED چند رقمی با استفاده از 74HC595
5.1.1 روش نمایش استاتیک
در حوزه نمایشگرهای استاتیک ، هر خط انتخاب قطعه LED به طور پیچیده ای به خروجی های موازی 74HC595 متصل است.این طرح اتصال به هر رقم اجازه می دهد تا به طور مستقل نمایش داده شود ، با تغییر شخصیت به طور مستقیم توسط خروجی تراشه های 74HC595 فردی.
- خروجی های موازی: هر 74HC595 یک رقم را کنترل می کند.
- تغییرات شخصیت: صفحه نمایش می تواند شخصیت های مختلفی را نشان دهد.
- اگرچه دارای منابع فشرده ، نیاز به تراشه های N 74HC595 و خطوط N+3 I/O برای نمایشگر LED N رقمی است ، این روش همچنین پیچیدگی و پیامدهای هزینه مرتبط با نمایشگرهای LED چند رقمی را برجسته می کند.
5.1.2 روش نمایش پویا
برای ساده سازی طراحی مدار ، کاهش هزینه ها و صرفه جویی در منابع سیستم برای نمایشگرهای LED چند رقمی ، یک رویکرد یکپارچه اتخاذ شده است.در اینجا ، کدهای بخش همه ارقام به طور موازی و توسط یک تراشه 74HC595 اداره می شوند.
- کنترل یکپارچه: یک 74HC595 تنها بخش های رقمی را کنترل می کند.
- روش اسکن: کاراکترها به صورت متوالی روی LED ها نمایش داده می شوند.
- با استفاده از فناوری اسکن ، فقط یک شخصیت LED در هر لحظه نمایش داده می شود ، دوچرخه سواری از طریق هر رقم برای ارائه کاراکترهای مورد نظر.عملکرد قفل 74HC595 نیاز به تأخیرهای اضافی را از بین می برد و تداوم اثر بینایی را بدون قربانی کردن سرعت عملیاتی تسهیل می کند.
5.2 طراحی مدار درایو LED با استفاده از تراشه 74HC595
تراشه 74HC595 عضو سری 74 است که به دلیل عملکرد سریع ، مصرف کم مصرف و سهولت استفاده شناخته شده است.این یک پل مؤثر بین میکروکنترلرها و نمایشگرهای LED است و مزایای بسیاری را ارائه می دهد.
5.2.1 نمایشگر LED
نمایشگرهای LED ، به ویژه نمایشگرهای LED هفت بخش ، به دلیل مقرون به صرفه بودن ، مصرف کم مصرف و قابلیت اطمینان آنها طرفداری می کنند.در حالی که درایورهای LED اختصاصی غنی از ویژگی ها در دسترس هستند ، هزینه بالاتر آنها باعث می شود 74HC595 یک انتخاب ترجیحی برای سیستم های آگاه و ساده بودجه باشد.
مزایای استفاده از 74HC595: سرعت سریع ، مصرف کم مصرف ، قادر به رانندگی تعداد مختلف LED.
انعطاف پذیری و راندمان انرژی: 74HC595 کنترل روشنایی آسان و عملیات صرفه جویی در مصرف انرژی را امکان پذیر می کند ، برای هر دو نمایشگرهای مشترک آند و کاتد مشترک.
انعطاف پذیری و راندمان انرژی: 74HC595 کنترل روشنایی آسان و عملیات صرفه جویی در مصرف انرژی را امکان پذیر می کند ، برای هر دو نمایشگرهای مشترک آند و کاتد مشترک.
5.2.2 طراحی با استفاده از 74HC595 CHبا منبت کاری کردن
این تنظیم از طریق طراحی رابط با میکروکنترلر AT89C2051 و 74HC595 نشان داده شده است ، و با تأکید بر اهمیت ارائه داده های منظم و روشنایی قابل تنظیم ، یک صفحه نمایش ولتاژ را با استفاده از سه لوله دیجیتال نشان می دهد.
پین های کنترل (P115 ، P116 ، P117): روشنایی و توالی نمایشگرهای LED را مدیریت کنید.
6. افزایش توانایی رانندگی 74HC595
بافرها یا درایورها: استفاده از بافر مانند 74LS244 (یک طرفه) یا 74LS245 (دو طرفه) می تواند قدرت و ثبات رانندگی سیگنال را افزایش دهد.
منبع تغذیه مناسب: اطمینان از منبع تغذیه در محدوده ولتاژ توصیه شده و قدرت کافی برای برآورده کردن نیازهای بار برای عملکرد بهینه بسیار مهم است.
مدارهای درایو خارجی: برای بارهای بیش از قابلیت خروجی مستقیم 74HC595 ، مدارهای درایو خارجی با استفاده از ترانزیستورها ، FET ها یا تراشه های درایور اختصاصی می توانند سیگنال خروجی را تقویت کنند.
ملاحظات طرح PCB: به حداقل رساندن مقاومت و القاء در آثار PCB می تواند در حالی که از سر و صدای بیش از حد و تداخل برای حفظ کیفیت سیگنال جلوگیری می کند ، بازده انتقال سیگنال را بهبود بخشد.
مقاومت های بار مناسب: انتخاب مقاومت های بار بر اساس
در ویژگی های دستگاه بار می تواند از موقعیت های بیش از حد که می تواند به تراشه 74HC595 آسیب برساند ، جلوگیری کند.
پیکربندی خروجی موازی: برای برنامه های کاربردی که به تعداد زیادی دستگاه با نیازهای مشابه رانندگی نیاز دارند ، موازی با خروجی های تراشه های 74HC595 می تواند توانایی رانندگی کلی را افزایش دهد ، مشروط بر اینکه جریان ترکیبی از حداکثر حداکثر خروجی تراشه نباشد.
سوالات متداول
1. آیا 74HC595 میکروکنترلر است؟
74HC595 یک رجیستری شیفت است که بر روی یک سریال در پروتکل موازی کار می کند.این داده ها را به صورت سریال از یک میکروکنترلر دریافت می کند و سپس آن داده ها را از طریق پین های موازی ارسال می کند.
2. عملکرد 74HC595 چیست؟
74HC595 یک دستگاه CMOS با سرعت بالا است.رجیستری شیفت هشت بیتی داده های ورودی سریال (DS) را با هر انتقال مثبت ساعت ثبت تغییر (SHCP) می پذیرد.هنگامی که روی کم تنظیم شده است ، عملکرد تنظیم مجدد تمام مقادیر ثبت نام Shift را به طور مستقل از همه ساعت ها به صفر می رساند.
3. 74HC595 چقدر جریان می تواند مقاومت کند؟
برگه داده برای 74HC595 بیان می کند که هر خروجی می تواند حداقل 35 میلی متر جریان را فراهم کند ، زیرا این حداکثر جریان خروجی مجاز است.این به وضوح بیش از 25mA مجاز توسط μC است.محدودیت دیگر مقدار کل جریان ارائه شده توسط 74HC595 نباید از 70 میلی آمپر تجاوز کند.
4- تفاوت بین MAX7219 و 74HC595 چیست؟
74HC595 یک رجیستر تغییر است ، در حالی که Max7219 یک درایور صفحه نمایش چند برابر است.بنابراین ، آنها همان کار را نمی کنند.در صورت استفاده از یک صفحه نمایش چند برابر ، استفاده از Picaxe (بیشتر) استفاده از آن آسان خواهد بود ، زیرا وظیفه چند برابر کردن صفحه نمایش توسط MAX7219 و نه Picaxe انجام می شود ، اما گران تر است.