Arduino:Примеры/Гистограмма расстояния с помощью сдвигового регистра 74HC595 и ИК-датчика расстояния

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Cat poo.png Черновик


Гистограмма расстояния с помощью сдвигового регистра 74HC595 и ИК-датчика расстояния

Данный пример демонстрирует как создать гистограмму расстояния с 8-ю светодиодами задействуя только 3 цифровых контакта Arduino и ИК-датчик расстояния. В этом нам поможет сдвиговый регистр 74HC595.

Схема работы кода(o - светодиод не горит, к - красный светодиод горит, з - зеленый светодиод горит, ж - желтый светодиод горит), где справа указаны значения которые мы будет передавать регистру сдвига:

oooooooo 0
oooooooз 1
ooooooзз 3 
oooooззз 7
ooooзззз 15
oooжзззз 31
ooжжзззз 63 
oжжжзззз 127
кжжжзззз 255

Сдвиговый регистр это синхронное устройство, он принимает данные по нарастающему фронту сигнала. В данном случае, когда мы подаем на вход SH_CP сдвигового регистра 74HC595 высокий уровень сигнала, все значения, хранящиеся в нем сдвигаются на одну позицию и происходит запись в первую ячейку значения которое установлено на входе DS сдвигового регистра 74HC595. Данные из последней ячейки или отбрасываются или передаются на выход Q7"(при каскадном подключении). За восемь тактов мы можем загрузить в регистр сдвига новые значения. При подаче на вход ST_CP сдвигового регистра 74HC595 высокого уровня напряжения, происходит вывод значений, хранящихся в ячейках, на выходы регистра.

В данном примере мы будем использовать встроенную функцию shiftOut для поразрядной выдачи данных на выход Arduino, которая упростит работу со сдвиговым регистром.

Она принимает в качестве аргументов:

  • номер контакта Arduino, подключенный к контакту DS ввода последовательных данных сдвигового регистра;
  • номер контакта Arduino, подключенный к тактовому контакту SH_CP сдвигового регистра;
  • порядок выдачи битов;
    • MSBFIRST - старший бит будет отправлен первым;
    • LSBFIRST - младший бит будет отправлен первым;
  • значение для вывода на выводы сдвигового регистра;

Необходимые компоненты

Схема

Arduino uno ledbar ir distance 1.png
Распиновка сдвигового регистра 74HC595
Контакты 1-7, 15 Q0-Q7 Выходные контакты
Контакт 8 GND «Земля», Vss
Контакт 9 Q7’’ Контакт для вывода последовательных данных
Контакт 10 MR Контакт, позволяющий «очистить» значения на всех выходных контактах и выставить их на LOW (если подать на него LOW)
Контакт 11 SH_CP Тактовый контакт для сдвигового регистра
Контакт 12 ST_CP Тактовый контакт для регистра данных (контакт-защелка)
Контакт 13 OE Контакт, разрешающий вывод данных (если подать на него LOW)
Контакт 14 DS Контакт для ввода последовательных данных
Контакт 16 Vcc Контакт для питания напряжением с положительным зарядом
Распиновка ИК-датчика расстояния Sharp GP2Y0A41SK0F

Код

#define SER   8                                      // Контакт для ввода последовательных данных в сдвиговый регистр
#define LATCH 9                                      // Тактовый контакт для регистра данных (контакт-защелка) 
                                                     // служит для одновременного вывода полученных последовательных данных  
                                                     // на параллельные выходы сдвигового регистра
#define CLK   10                                     // Тактовый контакт для сдвигового регистра
                                                     // При подаче HIGH происходит запись одного бита в сдвиговый регистр
#define DIST  0                                      // Контакт для подключения датчика расстояния

int vals[9] = {0,1,3,7,15,31,63,127,255};            // возможные значения для регистра сдвига    

int maxVal = 500;                                    // максимальное значение расстояния
int minVal = 0;                                      // минимальное значение расстояния

void setup()
{
  //Установка выводов как выходов
  pinMode(SER, OUTPUT);
  pinMode(LATCH, OUTPUT);
  pinMode(CLK, OUTPUT);
}

void loop()
{
int distance = analogRead(DIST);                     // считываем значение с датчика расстояния
distance = map(distance, minVal, maxVal, 0, 8);      // масштабируем значение
distance = constrain(distance,0,8);                  // накладываем ограничение на диапазон возможных значений

digitalWrite(LATCH, LOW);                            // устанавливаем LATCH в LOW, чтобы значения на параллельных выходах
                                                     // сдвигового регистра не изменялись во время ввода последовательных 
                                                     // данных
shiftOut(SER, CLK, MSBFIRST, vals[distance]);        // ввод последовательных данных в сдвиговый регистр
digitalWrite(LATCH, HIGH);                           // устанавливаем LATCH в HIGH для вывода значений
                                                     // на параллельные выводы сдвигового регистра
delay(10);                                           // задержка 10 мс.
}

См.также

Внешние ссылки