74HC595: Átfogó útmutató a nagy hatékonyságú 8 bites műszakban lévő chipshez
A műszakos nyilvántartások olyan eszközök, amelyek szekvenciális logikát használnak a bináris adatok tárolására és továbbítására.Ezek olyan kétirányú áramkörök, amelyek az egyes adatok bitjeit a bemenetről az egyes óraimpulzusokkal történő kimenetre mozgatják.Jelenleg léteznek különféle műszak-regiszterek modellek, amelyek között a 74HC595 ilyen sorozatos-párhuzamos kimeneti váltó-regiszter.Annak funkciója, hogy a soros jeleket párhuzamos jelekké alakítsa, amelyeket általában a különféle digitális csövek és a DOT mátrix képernyők vezetésére használnak.Ez a cikk bemutatja konkrét adatait a PIN -konfiguráció és az alkalmazás szempontjaiból.Katalógus
1. A 74HC595 áttekintése
2. PIN Konfiguráció és funkciók
3. A 74HC595 logikai diagramja
4. A 74HC595 alkalmazásai
5. Használjon 74HC595 eseteit
6. A 74HC595 vezetési képességének javítása
1. A 74HC595 áttekintése
A 74HC595 egy 8 bites váltó regiszter, amely a soros bemenetet és a párhuzamos kimenetet ötvözi, és egyedi Tri-State kimeneti lehetőségeket kínál.Ez a komplex komponens a soros adatokkal (SDI), a soros óra (SCK) emelkedő szélén lévő soros adatok (SDI) révén történő fogadásával működik.A belső 8 bites váltó regiszter feldolgozza az adatokat, egymás után a Q7 'terminálról-a soros adatkimenet legmagasabb pontja.
- Soros óra (SCK): Az emelkedő élen kiváltva
- Soros Data Incut (SDI): 8 bites adatokat kap
- Q7 'terminál: a legmagasabb bites soros adatok kimenete
- A párhuzamos kimenetre való átalakulás a reteszelő vezérlés (LCK) emelkedő szélén bontakozik ki.Ebben a pillanatban a 8 bites váltó regiszterben szereplő adatokat rögzítik a 8 bites párhuzamos kimeneti regiszterbe.A párhuzamos kimenetek által kitett értékek megegyeznek a benne tároltakkal, attól függően, hogy a kimeneti engedélyezési (OE) jel alacsony (engedélyezve).
- Latch Control (LCK): aktiválva az emelkedő élen
- Kimeneti engedélyezés (OE): Aktiválva, ha alacsony
Alternatívák és azzal egyenértékű lehetőségek
SN74HC595MPWREP
SN74HC595MPWREP
2. PIN Konfiguráció és funkciók
A 74HC595 -nek 16 csapja van, amelyek elrendezése bizonyítja sokoldalúságát:
- SER (1. érintkező): A soros adatok kapuja, a SER PIN, segít a bit-bites átvitelben a chipbe.Párhuzamosan kezdeményezi az adatátvitelt, egyszerre egy óraimpulzusot.
- RCLK (2. érintkező): A regisztrációs óra bemeneteként az RCLK felügyeli az adatok mozgását a Shift Register -ből a kimeneti nyilvántartásba, biztosítva a szinkronizált adattárolást.
- SRCLK (3. érintkező): Ez a műszak regisztrációja az óra bemeneti PIN -kódja koordinálja a műszak műveleteit, az adatkonverzió ütemének kezelésével.
- OE (4. érintkező): A kimeneti engedélyezési bemenet jelzi az adatátvitelt a kimeneti csapokon keresztül, az engedélyezve és a letiltott állapotok közötti váltás feszültségszinten keresztül.
- DS (5. érintkező): A kétirányú soros adatbemenet, a DS alternatív adatbeviteli pontot biztosít, javítva a kommunikáció rugalmasságát.
- ST_CP (6. érintkező): Kimeneti áruház indító óra bemeneti vezérlők A kimeneti csapokban az adattárolás időzítését, tükrözve az áruház -indító órajel változásait.
- SH_CP (7. érintkező): Vezérli a Shift Register, az SH_CP órás bemenetét, amely elengedhetetlen az adatok egymás utáni áttelepítéséhez.
- Q7 '(8. érintkező)-Q0-Q7 (9-16. Pins): Ezek a kimeneti csapok a párhuzamos adatok terjedésének magját képviselik, visszhangozva a műszak regiszter adatait a legalacsonyabbról a legmagasabbra.
3. A 74HC595 logikai diagramja
4. A 74HC595 alkalmazásai
A 74HC595 több területen kiemelkedik, megmutatva annak alkalmazkodóképességét és hatékonyságát:
Relé -vezérlés: A párhuzamos kimeneti funkció lehetővé teszi a több relék egyidejű vezérlését, amelyek mindegyike képes egy vagy több elektromos eszköz manipulálására.Ez lehetővé teszi a dinamikus és robusztus elektromos vezérlő rendszerek létrehozását.
Digitális kimeneti bővítés: A mikrovezérlő kimeneti csapjainak csatlakoztatásával a 74HC595 soros bemenethez a kimeneti portok kényelmesen kibővíthetők, ezáltal kiterjesztve az irányítást más eszközökre.
Kijelzővezérlés: Az LCD vezérlési forgatókönyveiben a 74HC595 simán átadja az adatokat a képernyőn a sorozatos-párhuzamos konverzió felhasználásával, biztosítva a szöveg, a képek vagy a videó zökkenőmentes frissítéseit.
Zene Beat Lights: A Beat Control algoritmusok integrálása a 74HC595 -rel LED -effektusokat hozhat létre, amelyek tökéletesen szinkronizáltak a zenei ritmussal.Ez a fúzió megragadja a zenei ütések lényegét, átalakítva őket különféle frekvenciák, fényerő és színek magával ragadó LED -kijelzőivé.
5. Használjon 74HC595 eseteit
5.1 Többjegyű LED kijelző tervezése 74HC595 használatával
5.1.1 Statikus megjelenítési módszer
A statikus kijelzők birodalmában az egyes LED -es szegmensek kiválasztási vonalait bonyolultan csatlakoztatják a 74HC595 párhuzamos kimeneteihez.Ez a csatlakozási séma lehetővé teszi az egyes számjegyek önálló megjelenítését, a karakterváltozásokat közvetlenül az egyes 74HC595 chipek kimeneteivel kezelik.
- Párhuzamos kimenetek: Mindegyik 74HC595 egy számjegyet vezérel.
- Karakterváltások: A kijelző különböző karaktereket mutathat.
- Noha az erőforrás-igényes, az N 74HC595 chips és az N+3 I/O vonalakhoz egy N számjegyű LED kijelzőhöz, ez a módszer kiemeli a többszámú LED-es kijelzőkkel kapcsolatos összetettséget és költséghatásokat.
5.1.2 Dinamikus megjelenítési módszer
Az áramköri tervezés egyszerűsítése, a költségek csökkentése és a rendszer erőforrásainak mentése érdekében a többjegyű LED kijelzőkhez egységes megközelítést alkalmaznak.Itt az összes számjegyű szegmenskódok párhuzamosan vannak, és egyetlen 74HC595 chip kezeli.
- Egységes vezérlés: Egyetlen 74HC595 vezérli az összes számjegyű szegmenst.
- Szkennelési módszer: A karakterek egymás után jelennek meg a LED -ekben.
- A szkennelési technológiával csak egy LED -karakter jelenik meg egy adott pillanatban, és minden számjegyen átmennek a tervezett karakterek bemutatására.A 74HC595 reteszelő funkciója kiküszöböli a további késések szükségességét, megkönnyítve a látáshatás fennmaradását anélkül, hogy feláldoznák a működési sebességet.
5.2 LED meghajtó áramkör kialakítása a 74HC595 chip segítségével
A 74HC595 chip a 74 -es sorozat tagja, a gyors működéséről, az alacsony energiafogyasztásról és a könnyű használatról.Hatékony hídként szolgál a mikrovezérlők és a LED kijelzők között, számos előnyt kínálva.
5.2.1 LED kijelzők
A LED-kijelzők, különösen a hét szegmens LED-kijelzők, részesülnek költséghatékonyságuk, alacsony energiafogyasztásuk és megbízhatóságuk miatt.Noha a szolgáltatásban gazdag Dedikált LED-sofőrök rendelkezésre állnak, magasabb költségeik miatt a 74HC595 a költségvetés-tudatos és egyszerűsített rendszerek számára előnyben részesített választás.
A 74HC595 használatának előnyei: Gyors sebesség, alacsony energiafogyasztás, amely képes különböző számú LED -es vezetést vezetni.
Rugalmasság és energiahatékonyság: A 74HC595 lehetővé teszi az egyszerű fényerő-szabályozást és az energiatakarékos műveleteket, amelyek mind a közös anód, mind a közös katód kijelzőkhöz alkalmasak.
Rugalmasság és energiahatékonyság: A 74HC595 lehetővé teszi az egyszerű fényerő-szabályozást és az energiatakarékos műveleteket, amelyek mind a közös anód, mind a közös katód kijelzőkhöz alkalmasak.
5.2.2 Tervezés a 74HC595 CH használatávalip.
Ezt a beállítást az AT89C2051 mikrovezérlővel és a 74HC595 -rel egy interfész kialakítással szemlélteti, amely három digitális cső segítségével mutatja be a feszültség kijelzőjét, hangsúlyozva a rendezett adatok bemutatásának és az állítható fényerőnek a fontosságát.
Vezérlőcsapok (P115, P116, P117): Kezelje a LED -kijelzők fényerejét és sorrendjét.
6. A 74HC595 vezetési képességének javítása
Pufferek vagy illesztőprogramok: olyan pufferek használata, mint a 74LS244 (egyirányú) vagy a 74LS245 (kétirányú), javíthatja a jel hajtási szilárdságát és stabilitását.
Megfelelő tápegység: Az áramellátás biztosítása az ajánlott feszültségtartományon belül, és elegendő teljesítménygel rendelkezik a terhelési követelmények teljesítéséhez az optimális teljesítmény szempontjából.
Külső meghajtó áramkörök: A 74HC595 közvetlen kimeneti képességét meghaladó terhelések esetén a külső meghajtó áramkörök tranzisztorok, FETS vagy dedikált illesztőprogram -chipek felhasználásával erősíthetik a kimeneti jelet.
PCB -elrendezési szempontok: Az ellenállás és az induktivitás minimalizálása a NYÁK -nyomokban javíthatja a jelátvitel hatékonyságát, elkerülve a túlzott zajt és az interferenciát a jelminőség fenntartása érdekében.
Megfelelő terhelési ellenállások: A terhelési ellenállásokon alapuló kiválasztás
A terhelési eszköz jellemzői megakadályozhatják a túláramló helyzeteket, amelyek károsíthatják a 74HC595 chipet.
Párhuzamos kimeneti konfiguráció: A hasonló vezetési követelményekkel rendelkező nagyszámú eszköz igénylésére a több 74HC595 chips kimenetelével párhuzamosan javíthatja az általános vezetési képességet, feltéve, hogy a kombinált áram nem haladja meg a chip maximális kimeneti határát.
Gyakran feltett kérdéseket
1. A 74HC595 mikrovezérlő?
A 74HC595 egy változó nyilvántartás, amely párhuzamos protokollban működik.Az adatokat sorozatosan kapja meg egy mikrovezérlőtől, majd párhuzamos csapokon keresztül továbbítja ezeket az adatokat.
2. Mi a 74HC595 funkciója?
A 74HC595 egy nagysebességű CMOS eszköz.A nyolc bites műszak-regiszter elfogadja a soros bemenet (DS) adataival kapcsolatos adatokat, a Shift Register Clock (SHCP) minden pozitív átmenetével.Ha alacsonyra van állítva, a visszaállítási funkció az összes eltolási regisztrációs értéket nullára állítja az összes órától függetlenül.
3. Mennyi áramot tud ellenállni a 74HC595?
A 74HC595 adatlapja azt állítja, hogy az egyes kimenetek legalább 35 mA áramot biztosíthatnak, mivel ez a maximális megengedett kimeneti áram.Ez egyértelműen meghaladja a µC által megengedett 25 mA -t.Egy másik korlátozás a 74HC595 által biztosított összes árammennyiség nem haladhatja meg a 70 mA -t.
4. Mi a különbség a Max7219 és a 74HC595 között?
A 74HC595 egy műszak -regiszter, míg a MAX7219 egy multiplexelt kijelző illesztőprogramja.Így nem ugyanazt csinálják.Ha multiplexelt kijelzőt használ, akkor a MAX7219 (még többet) könnyen használható a PICAXE -vel, mivel a kijelző multiplexelésének feladata a MAX7219, nem pedig a PICAXE, de drágább.