Mengontrol Tampilan Seven Segment Menggunakan Arduino dan Shift Register 74HC595: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Hei, apa kabar, Guys! Akarsh di sini dari CETech.

Tampilan Seven Segment bagus untuk dilihat dan selalu merupakan alat yang berguna untuk menampilkan data dalam bentuk angka tetapi ada kekurangannya yaitu ketika kita mengontrol Tampilan Seven Segment pada kenyataannya kita mengendalikan 8 LED yang berbeda dan untuk mengontrol masing-masing kita memerlukan output yang berbeda tetapi jika kita menggunakan pin GPIO terpisah untuk masing-masing LED pada tampilan tujuh segmen, kita mungkin menghadapi kekurangan Pin pada mikrokontroler kita dan pada akhirnya kita tidak akan memiliki tempat untuk melakukan koneksi penting lainnya. Ini mungkin tampak bagi Anda sebagai masalah besar tetapi solusi untuk masalah ini sangat sederhana. Kita hanya perlu menggunakan IC Shift register 74HC595. Sebuah IC 74HC595 tunggal dapat digunakan untuk memberikan output ke 8 titik yang berbeda selain itu kami juga dapat menghubungkan sejumlah IC ini dan menggunakannya untuk mengontrol sejumlah besar perangkat yang juga hanya dengan menggunakan 3 pin GPIO dari mikrokontroler Anda.

Jadi dalam proyek ini, kita akan menggunakan IC register Shift 74HC595 dengan Arduino untuk mengontrol tampilan Seven Segment hanya dengan menggunakan 3 pin GPIO dari Arduino dan memahami bagaimana IC ini terbukti menjadi alat yang hebat.

Langkah 1: Dapatkan PCB untuk Proyek Anda Diproduksi

Anda harus memeriksa PCBWAY untuk memesan PCB online dengan harga murah!

Anda mendapatkan 10 PCB berkualitas baik yang diproduksi dan dikirim ke depan pintu Anda dengan harga murah. Anda juga akan mendapatkan diskon pengiriman pada pesanan pertama Anda. Unggah file Gerber Anda ke PCBWAY untuk membuatnya diproduksi dengan kualitas yang baik dan waktu penyelesaian yang cepat. Lihat fungsi penampil Gerber online mereka. Dengan poin reward, Anda bisa mendapatkan barang gratis dari toko suvenir mereka.

Langkah 2: Tentang 74HC595 Shift Register

Shift Register 74HC595 adalah IC SIPO 16 Pin. SIPO adalah singkatan dari Serial In dan Parallel Out yang berarti mengambil input secara serial satu bit pada satu waktu dan memberikan output secara paralel atau bersamaan pada semua pin output. Kita tahu bahwa register Shift umumnya digunakan untuk tujuan penyimpanan dan properti register digunakan di sini. Data masuk melalui pin input serial dan berlanjut ke pin output pertama dan tetap di sana sampai Input lain masuk ke dalam IC segera setelah input lain diterima, input yang disimpan sebelumnya bergeser ke output berikutnya dan data yang baru dimasukkan datang. ke pin pertama. Proses ini berlanjut sampai penyimpanan IC tidak penuh yaitu sampai menerima 8 input. Tetapi ketika penyimpanan IC menjadi penuh segera setelah menerima input ke-9 input pertama keluar melalui pin QH' jika ada register geser lain yang dirantai daisy ke register saat ini melalui pin QH' maka data bergeser ke sana register jika tidak maka akan hilang dan data yang masuk terus masuk dengan menggeser data yang disimpan sebelumnya. Proses ini dikenal sebagai Overflowing. IC ini hanya menggunakan 3 pin GPIO untuk terhubung ke mikrokontroler dan oleh karena itu dengan hanya menggunakan 3 pin GPIO dari mikrokontroler, kita dapat mengontrol perangkat tak terbatas dengan merangkai sejumlah IC ini satu sama lain.

Contoh dunia nyata yang menggunakan register geser adalah 'Pengendali Nintendo Asli'. Pengendali utama Nintendo Entertainment System perlu menekan semua tombol secara berurutan, dan menggunakan register geser untuk menyelesaikan tugas itu.

Langkah 3: Pin Diagram 74HC595

Meskipun IC ini tersedia dalam beberapa varietas dan model, kami akan membahas di sini Pinout of Texas Instruments SN74HC595N IC. Untuk informasi lebih rinci tentang IC ini, Anda dapat merujuk ke datasheet-nya dari sini.

Shift Register IC memiliki pin berikut: -

1) GND - Pin ini terhubung ke pin Ground mikrokontroler atau catu daya.

2) Vcc - Pin ini terhubung ke Vcc mikrokontroler atau catu daya karena merupakan IC level logika 5V. Catu daya 5V lebih disukai untuk itu.

3) SER - Ini adalah data Pin Input Serial yang dimasukkan secara serial melalui Pin ini yaitu satu bit pada satu waktu dimasukkan.

4) SRCLK - Ini adalah Pin Jam Shift Register. Pin ini bertindak sebagai clock untuk Shift Register karena sinyal Clock diterapkan melalui pin ini. Karena IC adalah tepi positif yang dipicu sehingga untuk menggeser bit ke register Shift, jam ini harus TINGGI.

5) RCLK - Ini adalah pin Register Clock. Ini adalah Pin yang sangat penting karena untuk mengamati output pada perangkat yang terhubung ke IC ini kita perlu menyimpan input ke dalam kait dan untuk tujuan ini, pin RCLK harus HIGH.

6) SRCLR- Ini adalah Pin Clear Register. Ini digunakan kapan pun kita perlu mengosongkan penyimpanan register Shift. Ini mengatur elemen yang disimpan dalam Register ke 0 sekaligus. Ini adalah Pin logika negatif maka setiap kali kita perlu menghapus register kita perlu menerapkan sinyal RENDAH pada pin ini jika tidak maka harus disimpan di TINGGI.

7) OE- Ini adalah Pin Pengaktifan Output. Ini adalah pin logika negatif dan setiap kali pin ini diatur ke TINGGI register diatur ke keadaan Impedansi tinggi dan Output tidak ditransmisikan. Untuk mendapatkan Output kita perlu mengatur pin ini ke rendah.

8) Q1-Q7 - Ini adalah Pin Output dan perlu dihubungkan ke semacam Output seperti LED dan Seven Segment Display dll.

9) QH' - Pin ini ada sehingga kita dapat melakukan daisy-chain IC ini jika kita menghubungkan QH' ini ke pin SER dari IC lain, dan memberikan kedua IC sinyal clock yang sama, mereka akan berperilaku seperti IC tunggal dengan 16 keluaran. Tentu saja, teknik ini tidak terbatas pada dua IC – Anda dapat melakukan daisy-chain sebanyak yang Anda suka jika Anda memiliki daya yang cukup untuk semuanya.

Langkah 4: Menghubungkan Tampilan Dengan Arduino Melalui 74HC595

Jadi Sekarang kita memiliki pengetahuan yang cukup tentang IC Shift Register maka kita akan menuju ke bagian Implementasi. Pada langkah ini, kita akan melakukan koneksi untuk mengontrol SSD dengan Arduino melalui IC 74HC595.

Bahan yang Dibutuhkan: Arduino UNO, Display Seven Segment, IC Shift Register 74HC595, kabel Jumper.

1) Hubungkan IC ke SSD dengan cara berikut: -

• Pin IC No. 1(Q1) untuk menampilkan pin Segmen B melalui resistor.
• Pin IC No. 2(Q2) untuk menampilkan pin Segmen C melalui resistor.
• Pin IC No. 3(Q3) untuk menampilkan pin Segmen D melalui resistor.
• Pin IC No. 4(Q4) untuk menampilkan pin Segmen E melalui resistor.
• Pin IC No. 5(Q5) untuk menampilkan pin Segmen F melalui resistor.
• Pin IC No. 6(Q6) untuk menampilkan pin Segmen G melalui resistor.
• Pin IC No. 7(Q7) untuk menampilkan pin Segmen Dp melalui resistor.
• Pin umum pada Layar ke rel daya atau arde. Jika Anda memiliki Common Anode Display, sambungkan common ke rel daya, jika tidak, untuk Common Cathode Display sambungkan ke ground rail

2) Hubungkan Pin No. 10 (Register Clear Pin) dari IC ke power rail. Ini akan mencegah Register dari kliring karena merupakan pin rendah yang aktif.

3) Hubungkan Pin No. 13 (Output Enable Pin) dari IC ke ground rail. Ini adalah pin aktif-tinggi maka ketika disimpan pada rendah itu akan memungkinkan IC untuk memberikan output.

4) Hubungkan Arduino Pin 2 ke Pin12 (Latch Pin) dari IC.

5) Hubungkan Arduino Pin 3 ke Pin14 (Data Pin) dari IC.

6) Hubungkan Arduino Pin 4 ke Pin11 (Clock Pin) dari IC.

7) Hubungkan Vcc dan GND dari IC ke Arduino.

Setelah melakukan semua Koneksi ini, Anda akan mendapatkan rangkaian yang mirip dengan gambar di atas dan setelah semua langkah ini, Anda harus menuju ke bagian Pengodean.

Langkah 5: Mengkode Arduino untuk Mengontrol Tampilan Tujuh Segmen

Pada langkah ini, kita akan mengkodekan Arduino UNO untuk menampilkan digit yang berbeda pada Seven Segment Display. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:-

1) Hubungkan Arduino Uno ke PC Anda.

2) Buka repositori Github dari proyek ini dari sini.

3) Di repositori buka file "7segment_arduino.ino" ini akan membuka kode untuk proyek ini.

4) Salin kode ini dan tempel ke Arduino IDE Anda dan unggah ke papan.

Saat kode diunggah, Anda akan dapat melihat angka dari 0 hingga 9 muncul di Layar dengan penundaan 1 detik.

Langkah 6: Anda Bisa Membuat Sendiri Seperti Ini

Jadi dengan mengikuti semua langkah ini Anda dapat membuat proyek ini sendiri yang akan terlihat seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Anda juga dapat mencoba proyek yang sama tanpa IC Shift Register dan Anda akan mengetahui bagaimana IC ini membantu dalam memberikan output ke beberapa objek sekaligus yang juga menggunakan jumlah pin GPIO yang lebih sedikit. Anda juga dapat mencoba daisy-chaining sejumlah IC ini dan mengontrol sejumlah besar sensor atau perangkat, dll.

Semoga Anda menyukai tutorial ini.