Arduino พร้อม CD4015B Shift Register: 3 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

CD4015B เป็นเครื่องบันทึกการเปลี่ยนแปลงแบบสถิต 4 ขั้นตอนแบบคู่พร้อมอินพุตแบบอนุกรมและเอาต์พุตแบบขนาน เป็น IC 16 พินและมีรีจิสเตอร์ 4 สเตจที่เหมือนกันสองตัวพร้อมอินพุตข้อมูล นาฬิกา และรีเซ็ตอิสระ ระดับลอจิกที่อินพุตของแต่ละสเตจจะถูกโอนไปยังเอาต์พุตของสเตจนั้นในการเปลี่ยนสัญญาณนาฬิกาที่เป็นบวกแต่ละครั้ง ตรรกะที่สูงบนอินพุตรีเซ็ตจะรีเซ็ตทั้งสี่ขั้นตอนที่ครอบคลุมโดยอินพุตนั้น เป็นอุปกรณ์ CMOS ที่มีอินพุตทั้งหมดได้รับการป้องกันจากไฟฟ้าสถิตย์

เป็นไปได้ที่จะขยายรีจิสเตอร์ 2 สเตจ 4 สเตจเป็นรีจิสเตอร์ 8 บิตในแพ็คเกจเดียว และเพิ่มเติมโดยการเพิ่มไอซี CD4015B เพิ่มเติม

มีแอปพลิเคชันต่างๆ ได้แก่:

• การจัดคิวข้อมูลอินพุตแบบอนุกรม / เอาต์พุตแบบขนาน
• การแปลงข้อมูลแบบอนุกรมเป็นคู่ขนาน
• ทะเบียนเอนกประสงค์

เช่นเดียวกับการขับ LED ตามที่ฉันจะแสดงให้เห็นด้านล่าง

เสบียง

ไอซีเหล่านี้มีราคาถูกมากและในปัจจุบันคุณสามารถซื้อ 10 CD4015BE ในราคาน้อยกว่า 2 ปอนด์อังกฤษจากจีนบนอีเบย์

ขั้นตอนที่ 1: ปักหมุดและไดอะแกรมการทำงาน

CD4015B มีรูปแบบที่ดูเหมือนผิดปกติและต้องใช้ความระมัดระวังในการระบุแต่ละพินอย่างถูกต้อง ตัวอย่างเช่น Q4B (พิน 2) อยู่ถัดจาก Q3A (พิน 3) และ Q4A (พิน 10) อยู่ถัดจาก Q3B (พิน 11) นาฬิกา B อยู่ที่ด้าน A ของ IC เป็นหลัก และนาฬิกา A ก็อยู่ที่ด้าน B เป็นหลักเช่นเดียวกัน

การทำงานของ CD4015B

เพื่อชี้แจงข้อความข้างต้น

"ข้อมูลถูกถ่ายโอนจากอินพุทไปยังสเตจเอาท์พุทของ IC ในการเปลี่ยนแปลงเชิงบวก"

เช่น เข็มนาฬิกาจะเคลื่อนจากต่ำไปสูงในสเตจที่เกี่ยวข้อง สิ่งนี้ทำได้บน Arduino โดยการตั้งค่าพินนาฬิกาให้ต่ำก่อน จากนั้นตั้งค่าพินข้อมูลให้สูงหรือต่ำ จากนั้นตั้งค่าพินนาฬิกาให้สูงอีกครั้ง แต่ละครั้งที่เกิดเหตุการณ์นี้ขึ้น ข้อมูลบนพินเอาต์พุตจะเลื่อนไปยังพินถัดไป เช่น จาก Q1A เป็น Q2A เป็นต้น ข้อมูลใน Q4A จะสูญหายหรือหากเชื่อมต่อกับ Data B จะถูกเปลี่ยนเป็น Q1B

ไม่มีอะไรเกิดขึ้นเมื่อหมุดนาฬิกาเปลี่ยนจากสูงไปต่ำ

เมื่อตั้งค่าพินรีเซ็ตให้สูง จะตั้งค่าเอาต์พุต 4 รายการให้ต่ำ ซึ่งช่วยให้กระแสไหลผ่าน LED และเปิดได้ ในการตั้งค่าที่อธิบายไว้ด้านล่าง เอาต์พุตทั้งหมด 8 รายการจะถูกรีเซ็ตเมื่อรีเซ็ต A และรีเซ็ต B

ขั้นตอนที่ 2: การเชื่อมต่อกับ Arduino

การเชื่อมต่อกับ Arduino มีดังนี้:

• CD4015B ขา 16 ถึง Arduino 5v
• CD4015B พิน 8 ถึง Arduino Gnd
• CD4015B ขา 6 (รีเซ็ต A) เป็นขา Arduino 5
• CD4015B ขา 7 (ข้อมูล A) กับขา Arduino 6
• CD4015B ขา 9 (นาฬิกา A) กับขา Arduino 7
• CD4015B พิน Q1A - Q4A ไปยัง LED Cathode และ Anode ถึง 5v ผ่านตัวต้านทาน 100 โอห์ม

วิธีเปิดใช้งานการลงทะเบียนกะ 8 ขั้นตอน

• เชื่อมต่อพิน 14 (รีเซ็ต B) กับพิน 6 (รีเซ็ต A) บน CD4015B
• ต่อพิน 1 (นาฬิกา B) กับพิน 9 (นาฬิกา A) บน CD4015B
• เชื่อมต่อพิน 10 (Q4A) กับพิน 15 (ข้อมูล B) บน CD4015B
• CD4015B พิน Q1B - Q4B ไปยัง LED Cathode และ Anode ถึง 5v ผ่านตัวต้านทาน 100 โอห์ม

รวมโปรแกรม Arduino เพื่อสาธิตวิธีการใช้ CD4015B กับ LED ไม่จำเป็นต้องใช้ไลบรารีพิเศษเพื่อให้โปรแกรมทำงานได้ คุณไม่จำเป็นต้องใช้พิน 5, 6 และ 7 ของ Arduino เนื่องจากพิน I/O ใดๆ จะใช้งานได้ แต่คุณจะต้องแก้ไขภาพสเก็ตช์เป็นพินใดก็ตามที่คุณใช้

สามารถติดตั้งวงจรบนเขียงหั่นขนมได้

ลูปโปรแกรมแสดง 4 วิธีที่แตกต่างกันในการตั้งโปรแกรม CD4015B

ขั้นตอนที่ 3: บทสรุป

ฉันเพิ่งบังเอิญมี CD4015BCN IC นอนอยู่รอบ ๆ และสงสัยว่าจะตั้งโปรแกรมอย่างไร การศึกษาแผ่นข้อมูลที่เกี่ยวข้องให้ข้อมูลทั้งหมดแก่ฉัน นอกจากนี้ยังมีการลงทะเบียนกะอื่น ๆ อีกมากมายในตลาด ตัวอย่างหนึ่งคือ 74LS595 ที่ได้รับความนิยมซึ่งมีวิธีการเฉพาะในการเขียนโปรแกรมเช่นเดียวกับ TTL ซึ่งต่างจาก CMOS ดูเหมือนจะไม่มีข้อมูลมากมายสำหรับ Arduino และ CD4015B

ฉันไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญด้านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และกำลังให้ข้อมูลนี้แก่ทุกคนที่คิดว่าน่าสนใจเท่านั้น

ข้อมูลเพิ่มเติมสามารถพบได้ในเอกสารข้อมูลที่เกี่ยวข้อง