74HC595 简单说来就是具有8位移位寄存器和一个存储器,以及三态输出功能。 这里我们用它来控制8个LED小灯。我们为什么要用74HC595来控制小灯呢?一定会有很多朋友会问这个问题,我想问的是我们要是单纯的用Arduino控制8个小灯的话要占用多少个I/O呢?答案是8个,但是我们的Arduino 168有几个I/O口呢?加上模拟接口也就20个吧,这8个小灯占用了太多的资源了,我们用74HC595的目的就是减少I/O口的使用数量。用74HC595以后我们可以用3个数字I/O口控制8个LED小灯岂不美哉。
原理说明
先转一段百度百科上74HC595芯片的简介。
74HC595具有8位移位寄存器和一个存储器,三态输出功能。 移位寄存器和存储器有相互独立的时钟。数据在SH_cp(移位寄存器时钟输入)的上升沿输入到移位寄存器中,在ST_cp(存储器时钟输入)的上升沿输入到存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起,则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。移位寄存器有一个串行移位输入(Ds),和一个串行输出(Q7’),和一个异步的低电平复位,存储寄存器有一个并行8位的,具备三态的总线输出,当使能OE时(为低电平),存储寄存器的数据输出到总线。
看不懂吧,没关系,我们先看一下芯片的引脚图:
分别解释一下:
关于锁存器。顾名思义就是将数据保存并锁定。一旦进入了锁存器,除非断电或重置数据(MR口设置为低电平),锁存器的数据不会再改变。好处是,当你需要更新数据时,将数据串行输入移位寄存器的过程中,锁存器里的数据不会有任何影响,也就不会有闪烁了。一直到移位寄存器8位数据准备完毕,再制造一次STCP的上升沿一次性更新锁存器的数据,更新输出。
另外,我做了一个动画帮助你理解整个过程。
下面是我们要准备的元器件。
74HC595 直插芯片*1、红色M5 直插LED*4、绿色M5 直插LED*4、220Ω直插电阻*8、面包板*1、面包板跳线*1 扎。
准备好元件我们就按下面的原理图连接电路。
此电路图看似复杂,我们仔细分析以后再结合参考实物就会发现很简单。
下面是参考源程序:
int latchPin = 5;
int clockPin = 4;
int dataPin = 2; //这里定义了那三个脚
void setup ()
{
pinMode(latchPin,OUTPUT);
pinMode(clockPin,OUTPUT);
pinMode(dataPin,OUTPUT); //让三个脚都是输出状态
}
void loop()
{
for(int a=0; a<256; a++) //这个循环的意思是让a这个变量+1一直加到到256,每次循环都进行下面的活动
{
digitalWrite(latchPin,LOW); //将ST_CP口上面加低电平让芯片准备好接收数据
shiftOut(dataPin,clockPin,MSBFIRST,a);
//这个就是用MSBFIRST参数让0-7个针脚以高电平输出(LSBFIRST 低电平)是dataPin的参数,
//clockPin的参数是变量a,前面我们说了这个变量会一次从1+1+到256,是个十进制数,
// 输入到芯片后会产生8个二进制数,达到开关的作用
digitalWrite(latchPin,HIGH); //将ST_CP这个针脚恢复到高电平
delay(1000); //暂停1秒钟让你看到效果
}
}
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