Arduino с регистром сдвига CD4015B: 3 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

CD4015B - это двойной четырехступенчатый регистр статического сдвига с последовательным входом и параллельным выходом. Это 16-контактная ИС, содержащая два идентичных 4-каскадных регистра с независимыми входами Data, Clock и Reset. Логический уровень, присутствующий на входе каждого каскада, передается на выход этого каскада при каждом положительном переходе тактового сигнала. Высокий логический уровень на входе Reset сбрасывает все четыре стадии, охватываемые этим входом. Это КМОП-устройство, все входы которого защищены от статического разряда.

Можно расширить 2 четырехступенчатых регистра до 8-битного регистра в одном корпусе, а также добавить дополнительные микросхемы CD4015B.

Он имеет различные приложения, в том числе:

• Очередь данных последовательного ввода / параллельного вывода
• Последовательное преобразование данных в параллельное
• Регистр общего назначения

а также управляющие светодиоды, как я продемонстрирую ниже.

Запасы

Эти микросхемы очень дешевы, и в настоящее время вы можете купить 10 CD4015BE менее чем за 2 британских фунта в Китае на Ebay.

Шаг 1. Распиновка и функциональные схемы

CD4015B имеет необычную компоновку, поэтому необходимо тщательно идентифицировать каждый вывод. Например, Q4B (вывод 2) находится рядом с Q3A (вывод 3), а Q4A (вывод 10) находится рядом с Q3B (вывод 11). Также часы B находятся в основном на стороне A микросхемы, и точно так же часы A находятся в основном на стороне B.

Работа CD4015B

Чтобы прояснить приведенное выше утверждение

«Данные передаются от входа к выходному каскаду ИС при положительном переходе».

то есть, вывод Clock переходит от низкого к высокому на соответствующем этапе. Это достигается на Arduino, сначала устанавливая вывод Clock на низкий уровень, устанавливая вывод данных на высокий или низкий уровень, а затем снова устанавливая на вывод Clock высокий уровень. Каждый раз, когда это происходит, данные на выходном контакте смещаются на следующий, то есть с Q1A на Q2A и т. Д. Данные на Q4A либо теряются, либо, если они подключены к Data B, смещаются в Q1B.

Ничего не происходит, когда вывод Clock переключается с высокого на низкий.

Когда вывод сброса установлен в высокий уровень, он устанавливает свои 4 выхода в низкий уровень. Это позволяет току проходить через светодиоды и включать их. В настройке, описанной ниже, все 8 выходов сбрасываются при подключении Reset A и Reset B.

Шаг 2: подключение к Arduino

Подключение к Arduino выглядит следующим образом:

• CD4015B контакт 16 для Arduino 5v
• CD4015B контакт 8 к Arduino Gnd
• CD4015B вывод 6 (сброс A) на вывод 5 Arduino
• CD4015B вывод 7 (данные A) на вывод 6 Arduino
• CD4015B вывод 9 (Clock A) на вывод 7 Arduino
• CD4015B контакты Q1A - Q4A к катоду светодиода и аноду к 5 В через резистор 100 Ом

Включение 8-ступенчатого регистра сдвига

• Подключите контакт 14 (Reset B) к контакту 6 (Reset A) на CD4015B.
• Подключите контакт 1 (Clock B) к контакту 9 (Clock A) на CD4015B.
• Подключите контакт 10 (Q4A) к контакту 15 (данные B) на CD4015B.
• CD4015B контакты Q1B - Q4B к катоду светодиода и аноду к 5 В через резистор 100 Ом

Включена программа Arduino, чтобы продемонстрировать, как CD4015B можно использовать со светодиодами. Для работы программы не требуется специальной библиотеки. Вам не обязательно использовать контакты 5, 6 и 7 Arduino, так как любой из контактов ввода / вывода будет работать, но вам нужно будет изменить скетч на те контакты, которые вы использовали.

Схема может быть установлена на макетной плате.

Программный цикл демонстрирует 4 различных способа программирования CD4015B.

Шаг 3: Заключение

У меня просто случайно валялась микросхема CD4015BCN, и я задавался вопросом, как ее запрограммировать. Всю информацию я получил после изучения соответствующей таблицы данных. На рынке также есть много других сдвиговых регистров. Одним из примеров является популярный 74LS595, который имеет свой собственный способ программирования, а также является TTL в отличие от CMOS. По Arduino и CD4015B, похоже, не так много информации.

Я не специалист по электронике и предоставляю эту информацию только тем, кому она может показаться интересной.

Более подробную информацию можно найти в соответствующих технических паспортах.