Arduino z rejestrem przesuwnym CD4015B: 3 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

CD4015B to podwójny, 4-stopniowy statyczny rejestr przesuwny z wejściem szeregowym i wyjściem równoległym. Jest to 16-pinowy układ scalony i zawiera dwa identyczne, 4-stopniowe rejestry z niezależnymi wejściami Data, Clock i Reset. Poziom logiczny obecny na wejściu każdego stopnia jest przekazywany na wyjście tego stopnia przy każdym dodatnim przejściu zegara. Wysoki stan logiczny na wejściu Reset resetuje wszystkie cztery stopnie objęte tym wejściem. Jest to urządzenie CMOS, którego wszystkie wejścia są zabezpieczone przed wyładowaniami elektrostatycznymi.

Możliwe jest rozszerzenie 2 czterostopniowych rejestrów do 8-bitowego rejestru w jednym pakiecie, a następnie dodanie większej liczby układów scalonych CD4015B.

Ma różne zastosowania, w tym:

• Kolejkowanie danych wejścia szeregowego / wyjścia równoległego
• Konwersja danych szeregowych na równoległych
• Rejestr ogólnego przeznaczenia

a także napędzanie diod LED, co zademonstruję poniżej.

Kieszonkowe dzieci

Te układy scalone są bardzo tanie i obecnie można kupić 10 CD4015BE za mniej niż 2 funty brytyjskie z Chin na Ebayu.

Krok 1: Pin Out i schematy funkcjonalne

CD4015B ma coś, co wydaje się być nietypowym układem i należy zadbać o poprawną identyfikację każdego pinu. Na przykład Q4B (pin 2) znajduje się obok Q3A (pin 3), a Q4A (pin 10) obok Q3B (pin 11). Również Zegar B znajduje się głównie po stronie A układu scalonego i podobnie Zegar A znajduje się głównie po stronie B.

Działanie CD4015B

Aby wyjaśnić powyższe stwierdzenie

„Dane są przesyłane ze stopnia wejściowego do stopnia wyjściowego układu scalonego przy pozytywnym przejściu”.

tj. pin zegara przechodzący od niskiego do wysokiego na odpowiednim etapie. Osiąga się to w Arduino, ustawiając najpierw niski pin zegara, ustawiając wysoki lub niski pin danych, a następnie ponownie ustawiając wysoki pin zegara. Za każdym razem, gdy tak się dzieje, dane na pinie wyjściowym są przesuwane do następnego, tj. z Q1A do Q2A itd. Dane na Q4A są albo tracone, albo jeśli są podłączone do Danych B, są przenoszone do Q1B.

Nic się nie dzieje, gdy pin zegara przechodzi z wysokiego na niski.

Gdy pin Reset jest ustawiony wysoko, ustawia 4 wyjścia w stan niski. Umożliwia to przepływ prądu przez diody LED i ich włączanie. W konfiguracji opisanej poniżej wszystkie 8 wyjść jest resetowanych, ponieważ Reset A i Reset B są połączone.

Krok 2: Połączenie z Arduino

Połączenie z Arduino wygląda następująco:

• CD4015B pin 16 do Arduino 5v
• CD4015B pin 8 do Arduino Gnd
• CD4015B pin 6 (Reset A) do pinu 5 Arduino
• CD4015B pin 7 (Data A) do pinu 6 Arduino
• CD4015B pin 9 (zegar A) do pinu 7 Arduino
• CD4015B piny Q1A - Q4A do katody LED i anody do 5v przez rezystor 100 omów

Aby włączyć 8-etapowy rejestr zmianowy

• Połącz pin 14 (Reset B) z pinem 6 (Reset A) w CD4015B
• Połącz pin 1 (zegar B) z pinem 9 (zegar A) na CD4015B
• Połącz pin 10 (Q4A) z pinem 15 (dane B) na CD4015B
• CD4015B piny Q1B - Q4B do katody LED i anody do 5v przez rezystor 100 omów

Dołączony jest program Arduino, który pokazuje, jak CD4015B może być używany z diodami LED. Do działania programu nie jest potrzebna żadna specjalna biblioteka. Nie musisz używać pinów 5, 6 i 7 Arduino, ponieważ każdy z pinów I/O będzie działał, ale będziesz musiał zmienić szkic na dowolne piny, których użyłeś.

Obwód można ustawić na płytce do krojenia chleba.

Pętla programu demonstruje 4 różne sposoby programowania CD4015B.

Krok 3: Wniosek

Właśnie zdarzyło mi się mieć układ scalony CD4015BCN i zastanawiałem się, jak go zaprogramować. Przestudiowanie odpowiedniego arkusza danych dało mi wszystkie informacje. Na rynku istnieje również wiele innych rejestrów przesuwnych. Jednym z przykładów jest popularny 74LS595, który ma swój własny specyficzny sposób programowania, a także jest TTL w przeciwieństwie do CMOS. Wydaje się, że nie ma zbyt wielu informacji dotyczących Arduino i CD4015B.

Nie jestem ekspertem od elektroniki i udostępniam te informacje tylko każdemu, kto może je zainteresować.

Więcej informacji można znaleźć w odpowiednich kartach danych.