Interfațarea registrului de schimbare serial 74hc595 cu raspberry pi

Raspberry Pi este o placă bazată pe procesor de arhitectură ARM, concepută pentru ingineri electronici și pasionați. PI este una dintre cele mai de încredere platforme de dezvoltare a proiectelor de acum. Cu o viteză mai mare a procesorului și 1 GB RAM, PI poate fi utilizat pentru multe proiecte de profil înalt, cum ar fi procesarea imaginilor și Internetul obiectelor.

Pentru realizarea oricăror proiecte de profil, trebuie să înțelegeți funcțiile de bază ale PI. Vom acoperi toate funcționalitățile de bază ale Raspberry Pi în aceste tutoriale. În fiecare tutorial vom discuta una dintre funcțiile PI. Până la sfârșitul acestei serii de tutoriale Raspberry Pi, veți putea face singuri proiecte de profil înalt. Parcurgeți tutorialele de mai jos:

Noțiuni introductive despre Raspberry Pi
Configurare Raspberry Pi
LED intermitent
Interfață buton Raspberry Pi
Generație Raspberry Pi PWM
Controlul motorului DC folosind Raspberry Pi
Control motor pas cu pas cu Raspberry Pi

În acest tutorial pentru registrul de schimbare Raspberry Pi, vom face Interface Shift Register cu Pi. PI are 26 de pini GPIO, dar atunci când facem proiecte precum imprimanta 3D, pini de ieșire furnizați de PI nu sunt suficienți. Deci avem nevoie de mai mulți pini de ieșire, pentru a adăuga mai mulți pini de ieșire la PI, adăugăm Shift Register Chip. Un cip Shift Register preia datele de pe placa PI în serie și oferă ieșire paralelă. Cipul este de 8 biți, astfel încât cipul ia 8 biți de la PI în serie și apoi furnizează ieșirea logică de 8 biți prin 8 pini de ieșire.

Pentru registrul de schimbare pe 8 biți, vom folosi IC 74HC595. Este un cip cu 16 PIN-uri. Configurația pin a cipului este explicată mai jos în acest tutorial.

În acest tutorial, vom folosi trei pini GPIO ai PI pentru a obține opt ieșiri din Shift Register Chip. Amintiți-vă aici PIN-urile cipului sunt doar pentru ieșire, deci nu putem conecta niciun senzor la ieșirea cipului și ne așteptăm ca PI să le citească. LED-urile sunt conectate la ieșirea cipului pentru a vedea datele de 8 biți trimise de la PI.

Vom discuta puțin despre Raspberry Pi GPIO Pins înainte de a merge mai departe,

Există 40 de pini de ieșire GPIO în Raspberry Pi 2. Dar din 40, pot fi programate doar 26 de pini GPIO (GPIO2 până la GPIO27). Unele dintre aceste pini îndeplinesc unele funcții speciale. Cu GPIO special pus deoparte, mai avem doar 17 GPIO. Fiecare dintre acești 17 pini GPIO poate furniza un curent maxim de 15mA. Iar suma curenților de la toți pinii GPIO nu poate depăși 50mA. Pentru a afla mai multe despre pinii GPIO, accesați: LED-ul clipește cu Raspberry Pi

Componente necesare:

Aici folosim Raspberry Pi 2 Model B cu Raspbian Jessie OS. Toate cerințele de bază privind hardware-ul și software-ul sunt discutate anterior, le puteți căuta în Introducerea Raspberry Pi, altele decât cele de care avem nevoie:

Pinii de conectare
Rezistor 220Ω sau 1KΩ (6)
LED (8)
Condensator 0,01µF
74HC595 IC
Pâine

Diagrama circuitului:

IC Shift Register 74HC595:

Să vorbim despre PIN-urile SHIFT REGISTER pe care le vom folosi aici.

Nume PIN	Descriere
Q0 - Q7	Sunt pinii de ieșire (dreptunghi roșu), unde obținem date de 8 biți paralele. Vom conecta opt LED-uri pentru a vedea ieșirea paralelă.
Pin de date (DS)	Primele date sunt trimise bit cu bit către acest pin. Pentru a trimite 1, tragem pinul DATA în sus și pentru a trimite 0 vom trage în jos pinul DATA.
Pin ceas (SHCP)	Fiecare impuls la acest pin forțează registrele să preia un bit de date de la pinul DATA și să le stocheze.
Ieșire Shift (STCP)	După primirea a 8 biți, oferim impulsul acestui pin pentru a vedea ieșirea.

Fluxul de lucru:

Vom urma Diagrama de flux și vom scrie un program de contor zecimal în PYTHON. Când rulăm programul, vedem numărarea LED-urilor folosind Shift Register în Raspberry Pi.

Explicație de programare:

Odată ce totul este conectat conform schemei circuitului, putem porni PI pentru a scrie programul în PYHTON.

Vom vorbi despre câteva comenzi pe care le vom folosi în programul PYHTON, Vom importa fișierul GPIO din bibliotecă, funcția de mai jos ne permite să programăm pinii GPIO ai PI. De asemenea, redenumim „GPIO” în „IO”, așa că în program ori de câte ori dorim să ne referim la pinii GPIO vom folosi cuvântul „IO”.

import RPi.GPIO ca IO

Uneori, când pinii GPIO, pe care încercăm să îi folosim, ar putea să îndeplinească alte funcții. În acest caz, vom primi avertismente în timpul executării programului. Comanda de mai jos îi spune PI să ignore avertismentele și să continue programul.

IO.setwarnings (Fals)

Putem consulta pinii GPIO ai PI, fie prin numărul pinului la bord, fie prin numărul funcției lor. La fel ca „PIN 29” de pe tablă este „GPIO5”. Deci, spunem aici fie că vom reprezenta pinul aici cu „29” sau „5”.

IO.setmode (IO.BCM)

Setăm pini GPIO4, GPIO5 și GPIO6 ca ieșire

IO.setup (4, IO.OUT) IO.setup (5, IO.OUT) IO.setup (6, IO.OUT)

Această comandă execută bucla de 8 ori.

pentru y în intervalul (8):

În timp ce 1: este utilizat pentru bucla infinită. Cu această comandă, instrucțiunile din această buclă vor fi executate continuu.

Explicații suplimentare despre program sunt date în secțiunea de cod de mai jos. Avem toate instrucțiunile necesare pentru a trimite date la SHIFT REGISTER acum.