Arduino s posuvným registrem CD4015B: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

CD4015B je duální 4stupňový statický posuvný registr se sériovým vstupem a paralelním výstupem. Jedná se o 16pinový IC a obsahuje dva identické, 4stupňové registry s nezávislými vstupy dat, hodin a resetů. Logická úroveň přítomná na vstupu každého stupně je přenesena na výstup tohoto stupně při každém pozitivním přechodu hodin. Logika na vstupu Reset resetuje všechny čtyři stupně pokryté tímto vstupem. Jedná se o zařízení CMOS se všemi vstupy chráněnými před statickým výbojem.

Je možné rozšířit 2 čtyřstupňové registry na 8bitový registr v jednom balíčku a dále přidáním dalších integrovaných obvodů CD4015B.

Má různé aplikace, včetně:

• Fronta dat sériového vstupu / paralelního výstupu
• Převod dat ze sériového na paralelní
• Obecný registr

stejně jako jízdní LED diody, jak ukážu níže.

Zásoby

Tyto integrované obvody jsou velmi levné a v současné době můžete koupit 10 CD4015BE za méně než 2 britské libry z Číny na Ebay.

Krok 1: Pin Out a funkční diagramy

CD4015B má neobvyklé uspořádání a je třeba dbát na správnou identifikaci každého pinu. Například Q4B (pin 2) je vedle Q3A (pin 3) a Q4A (pin 10) je vedle Q3B (pin 11). Také hodiny B jsou na převážně A straně IC a podobně Hodiny A jsou na převážně B straně.

Provoz CD4015B

K objasnění výše uvedeného tvrzení

„Data jsou přenášena ze vstupního do výstupního stupně integrovaného obvodu při pozitivním přechodu“.

tj. hodinový kolík přechází v příslušné fázi z nízké na vysokou. Toho je na Arduinu dosaženo tak, že nejprve nastavíte pin Clock nízko, datový pin vysoko nebo nízko a poté pin Clock znovu nastavíte vysoko. Pokaždé, když se to stane, jsou data na výstupním pinu posunuta na další, tj. Z Q1A na Q2A atd. Data na Q4A jsou buď ztracena, nebo jsou -li připojena k Data B, jsou přesunuta do Q1B.

Nic se nestane, když kolík hodin přejde z vysoké na nízkou.

Když je kolík Reset nastaven vysoko, nastaví jeho 4 výstupy nízko. To umožňuje, aby proud procházel LED diodami a zapíná je. V níže popsaném nastavení se resetuje všech 8 výstupů, protože jsou připojeny Reset A a Reset B.

Krok 2: Připojení k Arduinu

Připojení k Arduinu je následující:

• CD4015B pin 16 na Arduino 5v
• CD4015B pin 8 na Arduino Gnd
• CD4015B pin 6 (reset A) na pin Arduino 5
• CD4015B pin 7 (data A) na pin 6 Arduino
• Kolík 9 CD4015B (hodiny A) na pin 7 Arduino
• CD4015B piny Q1A - Q4A na LED katodu a anodu na 5v přes odpor 100 ohmů

Povolení posuvného registru s 8 stupni

• Připojte kolík 14 (Reset B) ke kolíku 6 (Reset A) na CD4015B
• Připojte kolík 1 (hodiny B) ke kolíku 9 (hodiny A) na CD4015B
• Připojte kolík 10 (Q4A) ke kolíku 15 (data B) na CD4015B
• CD4015B piny Q1B - Q4B na LED katodu a anodu na 5v přes odpor 100 ohmů

Součástí je program Arduino, který ukazuje, jak lze CD4015B používat s LED diodami. Aby program fungoval, není potřeba žádná speciální knihovna. Nemusíte používat piny 5, 6 a 7 Arduina, protože jakýkoli I/O kolík bude fungovat, ale budete muset upravit náčrt podle toho, které piny jste použili.

Obvod lze nastavit na chlebové desce.

Programová smyčka ukazuje 4 různé způsoby programování CD4015B.

Krok 3: Závěr

Zrovna se mi náhodou povaloval IC CD4015BCN a přemýšlel jsem, jak ho naprogramovat. Studium příslušného listu mi poskytlo všechny informace. Na trhu je také mnoho dalších posuvných registrů. Jedním z příkladů je populární 74LS595, který má svůj vlastní specifický způsob programování a je TTL na rozdíl od CMOS. Zdá se, že pro Arduino a CD4015B není k dispozici mnoho informací.

Nejsem odborník na elektroniku a tyto informace poskytuji pouze každému, koho to může zajímat.

Více informací naleznete v příslušných listech.