Cascade of Shift Registers 74HC595 کنترل شده از طریق آردوینو و اترنت: 3 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

امروز می خواهم پروژه ای را ارائه دهم که در دو نسخه پیاده سازی کرده ام. این پروژه از 12 رجیستر شیفت 74HC595 و 96 LED ، برد Arduino Uno با سپر اترنت Wiznet W5100 استفاده می کند. 8 LED به هر شیفت رجیستر متصل است. اعداد 0-9 با LED نشان داده شده است. هر شیفت رجیستر مجهز به 8 پایانه خروجی است.

هر یک از 4 ثبت کننده شیفت 74HC595 یک واحد منطقی را تشکیل می دهد - صفحه ای برای فهرست کردن یک عدد 4 رقمی. در مجموع ، 3 نمایش منطقی در پروژه وجود دارد که شامل 12 رجیستر شیفت است.

پیاده سازی ها برای بردهای Arduino Nano ، Mega ، Uno و سپرها و ماژول های اترنت از خانواده Wiznet ، به ویژه مدل های W5100 و W5500 (با استفاده از کتابخانه Ethernet2) سازگار است.

تدارکات

• آردوینو اونو / نانو
• Ethernet Wiznet W5100 / W5500
• 4 تا 12 شیفت ثبت 74HC595
• 32 تا 96 دیود LED

مرحله 1: پیاده سازی های پیاده سازی شده در پروژه با آردوینو:

• سرور وب - سرور HTTP که مستقیماً روی Arduino اجرا می شود ، اجازه تفسیر کد HTML را می دهد
• WebClient - مشتری که می تواند درخواست HTTP را به سرور راه دور ارسال یا داده ها را بارگیری کند

سرور وب سایت:

• یک صفحه وب HTML با فرمی ارائه می دهد که به شما امکان می دهد 3 عدد چهار رقمی وارد کنید.
• پس از ارسال فرم ، داده ها پردازش شده و در حافظه EEPROM ذخیره می شوند ، کاربر توسط یک صفحه فرعی جداگانه در مورد پردازش داده ها مطلع می شود.
• پس از ذخیره داده ها ، کاربر دوباره به فرم هدایت می شود.
• حافظه EEPROM مستقل از انرژی است ، داده ها حتی پس از بازیابی برق قابل دسترسی هستند ، اما همچنین راه اندازی مجدد برد.
• سپس همه اعداد در سه صفحه نمایش شامل 12 رجیستر شیفت 74HC595 نشان داده می شوند.

مشتری وب:

• ارتباط با سرور وب هر 5 ثانیه پس از پروتکل HTTP انجام می شود.
• سرور وب یک برنامه وب PHP را اجرا می کند که به شما امکان می دهد 3 عدد چهار رقمی را از طریق فرم HTML وارد کنید.
• داده های فرم در پایگاه داده MySQL ذخیره می شود.
• آردوینو درخواست می کند تا داده ها را از این پایگاه داده از طریق پرس و جو به سرور بازیابی کند.
• داده های پردازش شده توسط آردوینو تجزیه می شوند ، سپس با استفاده از رجیسترهای شیفت 74HC595 ترسیم می شوند.
• داده ها همچنین در حافظه EEPROM آردوینو ذخیره می شوند ، در صورت خرابی اتصال به سرور وب مورد استفاده قرار می گیرند / هنگام راه اندازی مجدد بردهای آردوینو ، برای ارائه اولیه داده ها در رجیسترهای شیفت استفاده می شود.
• داده ها در EEPROM فقط زمانی رونویسی می شوند که داده ها تغییر کنند ، سلول های EEPROM از رونویسی غیر ضروری نجات می یابند.

مرحله 2: سیم کشی و تصویر صفحه

اتصال آبشاری برای رجیسترهای شیفت 74HC595 (قابل افزایش تا x بیشتر) - از TinkerCAD صادر کنید. تصویر صفحه از رابط وب سرور وجود دارد ، هنگامی که داده ها را از طریق فرم HTML دریافت می کند ، آنها را پردازش کرده و آنها را در حافظه EEPROM ذخیره کنید.

مرحله 3: 74HC595 + کد منبع

از نمودار مشخص است که فقط 3 سیم داده برای کنترل شیفت رجیسترها استفاده می شود:

• خروجی داده - (SER تا 74HC595)
• خروجی ساعت - (SRCLK در 74HC595)
• Latch Outlet - (RCLK تا 74HC595)

شیفت رجیسترها را می توان در یک آبشار ترکیب کرد ، در حالی که سایر لوازم جانبی را نیز می توان با رجیسترهای شیفت کنترل کرد - به عنوان مثال ، رله برای تغییر عناصر قدرت. همچنین امکان کنترل 500 رله جداگانه (با تعداد کافی رجیستر شیفت و منبع تغذیه) با یک خروجی داده وجود دارد.

هنگام کنترل خروجی های ثبت شده ، می توان ترتیب بایت را به مهم ترین بیت - MSB FIRST ، یا به LSB - کم اهمیت ترین بیت تغییر داد. در نتیجه ، خروجی ها را معکوس می کند. در یک مورد ، به عنوان مثال ، 7 دیود روشن می شوند ، در مورد دیگر 1 دیود بسته به ترتیب ورودی و بایت.

هر دو پیاده سازی از حافظه EEPROM استفاده می کنند ، که می تواند داده ها را حتی پس از قطع برق یا پس از راه اندازی مجدد برد ذخیره کند. استفاده دوم از این حافظه همچنین توانایی نمایش آخرین داده های شناخته شده در صورت عدم امکان ارتباط با سرور وب (خطای اتصال ، سرور) است.

حافظه محدود به 10 ، 000 تا 100 ، 000 رونوشت است. پیاده سازی ها برای کمترین بار ممکن در حافظه طراحی شده اند. هنگام تغییر داده ها ، رونویسی نمی شوند. اگر همان داده ها از سرور وب / سرویس گیرنده وب خوانده شوند ، در حافظه EEPROM رونویسی نمی شوند.

پیاده سازی نرم افزار (سمت آردوینو) برای WebClient را می توانید به صورت رایگان در آدرس زیر امتحان کنید:

آردوینو با یک رابط وب ارتباط برقرار می کند که در آن امکان تغییر 3 شماره چهار رقمی وجود دارد:

برای آردوینو به عنوان سرور وب در آدرس: [email protected] کد درخواست کنید برای دستورالعمل های بیشتر اهدا کنید: