74HC595: Yüksek Verimli 8 Bit Vites Kayıt Kayıtları için Kapsamlı Bir Kılavuz
Vites kayıtları, ikili verileri depolamak ve iletmek için sıralı mantık kullanan cihazlardır.Her bir veri bitini her saat darbesiyle girişten çıkışa taşıyan çift yönlü devrelerdir.Şu anda, 74HC595'in böyle bir seri-paralel çıkış kaydırma kaydı olduğu çeşitli vites kaydı modelleri bulunmaktadır.İşlevi, seri sinyalleri çeşitli dijital tüpler ve nokta matris ekranları için çipler sürüşünde yaygın olarak kullanılan paralel sinyallere dönüştürmektir.Bu makale, özel bilgilerini PIN yapılandırması ve uygulama yönlerinden tanıtacaktır.Katalog
1. 74HC595'e genel bakış
2. Pin yapılandırması ve işlevleri
3. 74HC595 mantık diyagramı
4. 74HC595 uygulamaları
5. 74HC595 kullanım durumları
6. 74HC595'in sürüş kapasitesinin arttırılması
1. 74HC595'e genel bakış
74HC595, seri girişini paralel çıkışla birleştiren ve benzersiz üç durumlu çıkış seçenekleri sunan 8 bitlik bir kaydırma kaydıdır.Bu karmaşık bileşen, seri saatin yükselen kenarındaki (SCK) seri veri girişi (SDI) aracılığıyla seri verileri alarak çalışır.Dahili 8 bitlik kaydırma kaydı, Q7 'terminalinden-seri veri çıktısının en yüksek noktası olan Q7' terminalinden sırayla çıktı.
- Seri Saat (SCK): Yükselen kenarda tetiklendi
- Seri Veri Girişi (SDI): 8 bit veriler alır
- Q7 'Terminal: En Yüksek Bit Seri Veri Çıkışı
- Paralel çıkışa dönüşüm, mandal kontrolünün (LCK) yükselen kenarında ortaya çıkar.Bu anda 8 bitlik kaydırma kaydındaki veriler 8 bit paralel çıkış kaydına kilitlenmiştir.Paralel çıkışlar tarafından maruz kalan değerler, çıktı etkinleştirme (OE) sinyaline düşük (etkin) bağlı olarak, içinde depolanan değerler ile aynıdır.
- Mandal Kontrolü (LCK): Yükselen kenarda etkinleştirildi
- Çıktı Etkinleştir (OE): Düşük olduğunda etkinleştirilir
Alternatifler ve eşdeğer seçenekler
SN74HC595MPWREP
SN74HC595MPWREP
2. Pin yapılandırması ve işlevleri
74HC595'in düzeni çok yönlülüğünü kanıtlayan 16 pim vardır:
- Ser (pim 1): Seri veriler için ağ geçidi, Ser pimi, çipin içine bit bit iletimine yardımcı olur.Veri aktarımını paralel, bir seferde bir saat darbesinde başlatır.
- RCLK (PIN 2): Kayıt saati girişi olarak hareket eden RCLK, verilerin kaydırma kaydından çıktı kaydına hareketini denetleyerek senkronize veri depolama sağlar.
- SRCLK (PIN 3): Bu kaydırma kaydı saati giriş pimi, veri dönüştürme hızını yöneterek vites işlemlerini koordine eder.
- OE (pim 4): Çıkış etkinleştirme girişi, voltaj seviyesi aracılığıyla etkin ve devre dışı durumlar arasında geçiş yaparak çıkış pimleri aracılığıyla veri aktarımını gösterir.
- DS (PIN 5): Çift yönlü bir seri veri girişi olan DS, iletişim esnekliğini artıran alternatif bir veri giriş noktası sağlar.
- ST_CP (PIN 6): Çıkış deposu tetik saati girişi, mağaza tetik saat sinyalindeki değişiklikleri yansıtarak çıkış pimlerindeki veri depolama zamanlamasını kontrol eder.
- Sh_cp (pim 7): Vites kaydı kaydedilen saat girişini kontrol eder SH_CP, verileri vites kaydı için sırayla taşımak için çok önemlidir.
- Q7 '(pim 8) ila Q0-Q7 (pim 9-16): Bu çıkış pimleri, kaydırma kaydının verilerini en düşükten en yüksek bite yansıtarak paralel veri yayılmasının çekirdeğini temsil eder.
3. 74HC595 mantık diyagramı
4. 74HC595 uygulamaları
74HC595, uyarlanabilirliğini ve verimliliğini sergileyen birden fazla alanda mükemmeldir:
Röle Kontrolü: Paralel çıkış işlevselliği, her biri bir veya daha fazla elektrik cihazı manipüle edebilen çoklu rölenin eşzamanlı kontrolünü sağlar.Bu, dinamik ve sağlam elektrik kontrol sistemlerinin oluşturulmasını sağlar.
Dijital Çıkış Genişlemesi: Bir mikro denetleyicinin çıkış pimlerini 74HC595'in seri girişine bağlayarak, çıkış bağlantı noktaları rahatça genişletilebilir, böylece diğer cihazlar üzerindeki kontrolü genişletebilir.
Ekran Kontrolü: LCD kontrol senaryolarında, 74HC595, metin, görüntü veya videonun kesintisiz güncellemelerini sağlayarak seri-paralel dönüşümünü kullanarak verileri ekrana ekrana düzgün bir şekilde aktarır.
Müzik Beat Işıkları: Beat Control Algoritmalarını 74HC595 ile entegre etmek, müzik ritmi ile mükemmel bir şekilde senkronize olan LED efektleri oluşturabilir.Bu füzyon, müzik ritimlerinin özünü yakalar ve onları çeşitli frekansların, parlaklıkların ve renklerin büyüleyici LED ekranlarına dönüştürür.
5. 74HC595 kullanım durumları
5.1 74HC595 kullanarak çok basamaklı bir LED ekran tasarlama
5.1.1 Statik görüntüleme yöntemi
Statik ekranlar alanında, her LED segment seçim çizgisi 74HC595'in paralel çıkışlarına karmaşık bir şekilde bağlanır.Bu bağlantı şeması, her bir basamağın bağımsız olarak görüntülenmesini sağlar ve karakter değişiklikleri doğrudan bireysel 74HC595 yongalarının çıktılarıyla yönetilir.
- Paralel çıkışlar: Her 74HC595 bir rakam kontrol eder.
- Karakter Değişiklikleri: Ekran farklı karakterler gösterebilir.
- Kaynak yoğun olmasına rağmen, N 74HC595 yongası ve N+3 G/Ç çizgileri gerektiren bir N haneli LED ekran için, bu yöntem aynı zamanda çok haneli LED ekranlarla ilişkili karmaşıklığı ve maliyet sonuçlarını da vurgulamaktadır.
5.1.2 Dinamik Ekran Yöntemi
Devre tasarımını basitleştirmek, maliyetleri azaltmak ve çok haneli LED ekranlar için sistem kaynaklarından tasarruf etmek için birleşik bir yaklaşım benimsenir.Burada, tüm basamakların segment kodları paraleldir ve tek bir 74HC595 çipi ile yönetilir.
- Birleşik Kontrol: Tek bir 74HC595 tüm basamaklı segmentleri kontrol eder.
- Tarama yöntemi: Karakterler LED'lerde sırayla görüntülenir.
- Tarama teknolojisi kullanarak, herhangi bir anda yalnızca bir LED karakter görüntülenir, amaçlanan karakterleri sunmak için her bir basamağa döner.74HC595'in mandal fonksiyonu, operasyonel hızdan ödün vermeden görme etkisinin kalıcılığını kolaylaştırarak ek gecikmeler ihtiyacını ortadan kaldırır.
74HC595 çipini kullanarak 5.2 LED sürücü devre tasarımı
74HC595 çipi, hızlı çalışması, düşük güç tüketimi ve kullanım kolaylığı ile bilinen 74 serisinin bir üyesidir.Mikrodenetleyiciler ve LED ekranlar arasında etkili bir köprü görevi görür ve birçok avantaj sunar.
5.2.1 LED görüntüleri
LED ekranlar, özellikle yedi segmentli LED ekranlar, maliyet etkinlikleri, düşük güç tüketimi ve güvenilirlikleri için tercih edilir.Zengin özellikli özel LED sürücüler mevcut olsa da, daha yüksek maliyetleri 74HC595'i bütçeye duyarlı ve basitleştirilmiş sistemler için tercih edilen bir seçim haline getirir.
74HC595 kullanmanın avantajları: Hızlı hız, düşük güç tüketimi, farklı sayıda LED kullanabilen.
Esneklik ve güç verimliliği: 74HC595, hem ortak anot hem de yaygın katot ekranları için uygun olan kolay parlaklık kontrolü ve enerji tasarrufu işlemlerini sağlar.
Esneklik ve güç verimliliği: 74HC595, hem ortak anot hem de yaygın katot ekranları için uygun olan kolay parlaklık kontrolü ve enerji tasarrufu işlemlerini sağlar.
5.2.2 74HC595 CH kullanan tasarımıvır zıvır
Bu kurulum, düzenli veri sunumunun ve ayarlanabilir parlaklığın önemini vurgulayan üç dijital tüp kullanarak bir voltaj ekranı sergileyen AT89C2051 mikrodenetleyici ve 74HC595 ile bir arayüz tasarımı ile gösterilmiştir.
Kontrol pimleri (P115, P116, P117): LED ekranların parlaklığını ve sırasını yönetin.
6. 74HC595'in sürüş kapasitesinin arttırılması
Tamponlar veya sürücüler: 74LS244 (tek yönlü) veya 74LS245 (çift yönlü) gibi tamponların kullanılması sinyal itici gücü ve stabilitesini artırabilir.
Uygun güç kaynağı: Güç kaynağının önerilen voltaj aralığında olmasını sağlamak ve yük gereksinimlerini karşılamak için yeterli güce sahip olmak optimal performans için çok önemlidir.
Harici Sürücü Devreleri: 74HC595'in doğrudan çıkış kapasitesini aşan yükler için transistörler, FET'ler veya özel sürücü çipleri kullanılarak harici sürücü devreleri çıkış sinyalini yükseltebilir.
PCB Düzeni Hususlar: PCB izlerindeki direnç ve endüktansın en aza indirilmesi, sinyal kalitesini korumak için aşırı gürültü ve parazitten kaçınırken sinyal iletim verimliliğini artırabilir.
Uygun yük dirençleri: Yük dirençlerinin tabanlı seçilmesi
Yük cihazının özellikleri üzerinde, 74HC595 çipine zarar verebilecek aşırı akım durumlarını önleyebilir.
Paralel çıkış yapılandırması: Benzer sürüş gereksinimlerine sahip çok sayıda cihaz gerektiren uygulamalar için, birden fazla 74HC595 yongasının çıkışlarına paralel olmak, birleştirilmiş akımın çipin maksimum çıkış sınırını aşmaması koşuluyla, genel sürüş yeteneğini artırabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
1. 74HC595 bir mikrodenetleyici mi?
74HC595, paralel OUT protokolünde bir seri üzerinde çalışan bir kaydırma kaydıdır.Bir mikrodenetleyiciden seri olarak veri alır ve daha sonra bu verileri paralel pimlerden gönderir.
2. 74HC595'in işlevi nedir?
74HC595, yüksek hızlı bir CMOS cihazıdır.Sekiz bitlik kaydırma kaydı, vites kaydı saatinin (SHCP) her pozitif geçişiyle seri girişinden (DS) verileri kabul eder.Düşük olarak ayarlandığında, Sıfırlama işlevi tüm kaydırma kaydı değerlerini tüm saatlerden bağımsız olarak sıfıra ayarlar.
3. 74HC595 ne kadar akım dayanabilir?
74HC595 için veri sayfası, her bir çıktının en az 35mmA akım sağlayabileceğini belirtir, çünkü bu izin verilen maksimum çıkış akımıdır.Bu, µc tarafından izin verilen 25mumu açıkça aşar.Diğer bir sınırlama, 74HC595 tarafından sağlanan toplam akım miktarı 70mA'yı geçmemelidir.
4. Max7219 ve 74HC595 arasındaki fark nedir?
74HC595 bir vites kaydı, Max7219 ise çoğul bir ekran sürücüsüdür.Böylece, aynı şeyi yapmazlar.Çoğul bir ekran kullanıyorsa, ekranı çoğaltma görevi Picaxe değil, Max7219 tarafından yapıldığından, Max7219'un (daha fazla) kullanımı Picaxe ile kullanımı (daha fazla) olacaktır, ancak daha pahalıdır.