विषयसूची:
- चरण 1: निर्मित अपनी परियोजनाओं के लिए पीसीबी प्राप्त करें
- चरण 2: 74HC595 शिफ्ट रजिस्टर के बारे में
- चरण 3: 74HC595. का पिन आरेख
- चरण 4: 74HC595. के माध्यम से Arduino के साथ डिस्प्ले कनेक्ट करना
- चरण 5: सात खंड प्रदर्शन को नियंत्रित करने के लिए Arduino को कोड करना
- चरण 6: आप इस तरह अपना खुद का बना सकते हैं
वीडियो: Arduino और 74HC595 Shift Register का उपयोग करके सेवन सेगमेंट डिस्प्ले को नियंत्रित करना: 6 चरण
2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19
अरे, क्या चल रहा है दोस्तों! यहां सीईटेक से आकर्ष।
सेवन सेगमेंट डिस्प्ले देखने में अच्छे होते हैं और हमेशा अंकों के रूप में डेटा प्रदर्शित करने के लिए एक आसान उपकरण होते हैं लेकिन उनमें एक खामी है जो यह है कि जब हम सेवन सेगमेंट डिस्प्ले को नियंत्रित करते हैं तो वास्तव में हम 8 अलग-अलग एलईडी को नियंत्रित कर रहे हैं और नियंत्रित करने के लिए उनमें से प्रत्येक को हमें अलग-अलग आउटपुट की आवश्यकता होती है, लेकिन अगर हम सात सेगमेंट डिस्प्ले पर प्रत्येक एलईडी के लिए एक अलग GPIO पिन का उपयोग करते हैं, तो हमें अपने माइक्रोकंट्रोलर पर पिन की कमी का सामना करना पड़ सकता है और अंततः हमारे पास अन्य महत्वपूर्ण कनेक्शन करने के लिए कोई जगह नहीं रह जाएगी। यह आपको एक बड़ी समस्या के रूप में लग सकता है लेकिन इस समस्या का समाधान बहुत आसान है। हमें बस 74HC595 शिफ्ट रजिस्टर IC का उपयोग करने की आवश्यकता है। एक एकल 74HC595 IC का उपयोग 8 विभिन्न बिंदुओं को आउटपुट प्रदान करने के लिए किया जा सकता है, इसके अलावा हम इनमें से कई IC को भी कनेक्ट कर सकते हैं और बड़ी संख्या में उपकरणों को नियंत्रित करने के लिए उनका उपयोग कर सकते हैं, वह भी आपके माइक्रोकंट्रोलर के सिर्फ 3 GPIO पिन का उपभोग करके।
तो इस परियोजना में, हम Arduino के साथ एक 74HC595 Shift Register IC का उपयोग करके केवल Arduino के 3 GPIO पिन का उपयोग करके एक सेवन सेगमेंट डिस्प्ले को नियंत्रित करेंगे और समझेंगे कि यह IC कैसे एक बेहतरीन टूल साबित हो सकता है।
चरण 1: निर्मित अपनी परियोजनाओं के लिए पीसीबी प्राप्त करें
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चरण 2: 74HC595 शिफ्ट रजिस्टर के बारे में
एक 74HC595 शिफ्ट रजिस्टर एक 16 पिन SIPO IC है। SIPO का मतलब सीरियल इन और पैरेलल आउट है, जिसका अर्थ है कि यह एक बार में एक बिट इनपुट लेता है और सभी आउटपुट पिन पर समानांतर या एक साथ आउटपुट प्रदान करता है। हम जानते हैं कि शिफ्ट रजिस्टर आमतौर पर भंडारण उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं और रजिस्टरों की संपत्ति का उपयोग यहां किया जाता है। डेटा सीरियल इनपुट पिन के माध्यम से स्लाइड करता है और पहले आउटपुट पिन पर जाता है और तब तक रहता है जब तक कि दूसरा इनपुट आईसी के अंदर नहीं आता है जैसे ही कोई अन्य इनपुट प्राप्त होता है, पहले से संग्रहीत इनपुट अगले आउटपुट में स्थानांतरित हो जाता है और नया दर्ज किया गया डेटा आता है। पहले पिन पर। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि IC का स्टोरेज फुल नहीं हो जाता है यानी 8 इनपुट प्राप्त नहीं हो जाते। लेकिन जब 9वीं इनपुट प्राप्त होते ही आईसी स्टोरेज फुल हो जाता है तो पहला इनपुट क्यूएच पिन के माध्यम से बाहर चला जाता है यदि क्यूएच पिन के माध्यम से वर्तमान रजिस्टर में एक और शिफ्ट रजिस्टर डेज़ी-चेन है तो डेटा उस पर शिफ्ट हो जाता है रजिस्टर करें अन्यथा यह खो जाता है और आने वाला डेटा पहले से संग्रहीत डेटा को खिसका कर आता रहता है। इस प्रक्रिया को अतिप्रवाह के रूप में जाना जाता है। यह आईसी माइक्रोकंट्रोलर से जुड़ने के लिए केवल 3 जीपीआईओ पिन का उपयोग करता है और इसलिए माइक्रोकंट्रोलर के केवल 3 जीपीआईओ पिनों का उपभोग करके हम इन कई आईसी को एक-दूसरे से डेज़ी-चेनिंग करके अनंत उपकरणों को नियंत्रित कर सकते हैं।
शिफ्ट रजिस्टर का उपयोग करने वाला एक वास्तविक दुनिया का उदाहरण 'ओरिजिनल निन्टेंडो कंट्रोलर' है। निंटेंडो एंटरटेनमेंट सिस्टम के मुख्य नियंत्रक को क्रमिक रूप से सभी बटन प्रेस प्राप्त करने की आवश्यकता होती है, और यह उस कार्य को पूरा करने के लिए एक शिफ्ट रजिस्टर का उपयोग करता है।
चरण 3: 74HC595. का पिन आरेख
हालांकि यह आईसी कई किस्मों और मॉडलों में उपलब्ध है, लेकिन हम यहां पिनआउट ऑफ टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स एसएन७४एचसी५९५एन आईसी पर चर्चा करेंगे। इस आईसी के बारे में अधिक विस्तृत जानकारी के लिए, आप यहां से इसकी डेटाशीट देख सकते हैं।
शिफ्ट रजिस्टर आईसी में निम्नलिखित पिन होते हैं: -
1) GND - यह पिन माइक्रोकंट्रोलर के ग्राउंड पिन या बिजली की आपूर्ति से जुड़ा होता है।
2) Vcc - यह पिन माइक्रोकंट्रोलर या बिजली आपूर्ति के Vcc से जुड़ा होता है क्योंकि यह 5V लॉजिक लेवल IC है। इसके लिए 5V बिजली की आपूर्ति बेहतर है।
3) एसईआर - यह सीरियल इनपुट पिन डेटा है जो इस पिन के माध्यम से क्रमिक रूप से दर्ज किया जाता है यानी एक बार में एक बिट दर्ज किया जाता है।
4) SRCLK - यह शिफ्ट रजिस्टर क्लॉक पिन है। यह पिन शिफ्ट रजिस्टर के लिए घड़ी के रूप में कार्य करता है क्योंकि इस पिन के माध्यम से क्लॉक सिग्नल लगाया जाता है। चूंकि IC एक सकारात्मक बढ़त है, इसलिए बिट्स को शिफ्ट रजिस्टर में स्थानांतरित करने के लिए, इस घड़ी को उच्च होना चाहिए।
5) RCLK - यह रजिस्टर क्लॉक पिन है। यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण पिन है क्योंकि इन आईसी से जुड़े उपकरणों पर आउटपुट देखने के लिए हमें इनपुट को कुंडी में स्टोर करने की आवश्यकता होती है और इस उद्देश्य के लिए, आरसीएलके पिन को उच्च होना चाहिए।
6) SRCLR- यह शिफ्ट रजिस्टर क्लियर पिन है। इसका उपयोग तब किया जाता है जब हमें शिफ्ट रजिस्टर के भंडारण को खाली करने की आवश्यकता होती है। यह रजिस्टर में संग्रहीत तत्वों को एक बार में 0 पर सेट करता है। यह एक नेगेटिव लॉजिक पिन है इसलिए जब भी हमें रजिस्टर को क्लियर करने की आवश्यकता होती है तो हमें इस पिन पर एक LOW सिग्नल लगाने की आवश्यकता होती है अन्यथा इसे हाई पर रखा जाना चाहिए।
7) OE- यह आउटपुट इनेबल पिन है। यह एक नेगेटिव लॉजिक पिन है और जब भी इस पिन को हाई पर सेट किया जाता है तो रजिस्टर एक हाई इम्पीडेंस स्टेट में सेट हो जाता है और आउटपुट ट्रांसमिट नहीं होते हैं। आउटपुट प्राप्त करने के लिए हमें इस पिन को लो पर सेट करना होगा।
8) Q1-Q7 - ये आउटपुट पिन हैं और इन्हें किसी प्रकार के आउटपुट जैसे LED और सेवन सेगमेंट डिस्प्ले आदि से जोड़ने की आवश्यकता होती है।
9) QH' - यह पिन इसलिए है ताकि हम इन IC को डेज़ी-चेन कर सकें यदि हम इस QH को दूसरे IC के SER पिन से जोड़ते हैं, और दोनों IC को एक ही क्लॉक सिग्नल देते हैं, तो वे 16 के साथ एक IC की तरह व्यवहार करेंगे। आउटपुट बेशक, यह तकनीक दो आईसी तक सीमित नहीं है - आप जितने चाहें उतने डेज़ी-चेन कर सकते हैं यदि आपके पास उन सभी के लिए पर्याप्त शक्ति है।
चरण 4: 74HC595. के माध्यम से Arduino के साथ डिस्प्ले कनेक्ट करना
इसलिए अब हमारे पास शिफ्ट रजिस्टर आईसी के बारे में पर्याप्त जानकारी है इसलिए हम कार्यान्वयन भाग की ओर बढ़ेंगे। इस चरण में, हम 74HC595 IC के माध्यम से Arduino के साथ SSD को नियंत्रित करने के लिए कनेक्शन करेंगे।
आवश्यक सामग्री: Arduino UNO, सेवन सेगमेंट डिस्प्ले, 74HC595 शिफ्ट रजिस्टर IC, जम्पर केबल।
1) IC को SSD से निम्न तरीके से कनेक्ट करें:-
- एक रोकनेवाला के माध्यम से खंड बी के लिए पिन प्रदर्शित करने के लिए आईसी पिन नंबर 1 (क्यू 1)।
- एक रोकनेवाला के माध्यम से खंड सी के लिए पिन प्रदर्शित करने के लिए आईसी पिन नंबर 2 (क्यू 2)।
- एक रोकनेवाला के माध्यम से खंड डी के लिए पिन प्रदर्शित करने के लिए आईसी पिन नंबर 3 (क्यू 3)।
- एक रोकनेवाला के माध्यम से खंड ई के लिए पिन प्रदर्शित करने के लिए आईसी पिन नंबर 4 (क्यू 4)।
- एक रोकनेवाला के माध्यम से खंड एफ के लिए पिन प्रदर्शित करने के लिए आईसी पिन नंबर 5 (क्यू 5)।
- एक रोकनेवाला के माध्यम से खंड जी के लिए पिन प्रदर्शित करने के लिए आईसी पिन नंबर 6 (क्यू 6)।
- एक रोकनेवाला के माध्यम से खंड डीपी के लिए पिन प्रदर्शित करने के लिए आईसी पिन नंबर 7 (क्यू 7)।
- डिस्प्ले पर कॉमन पिन या तो पावर या ग्राउंड रेल। यदि आपके पास कॉमन एनोड डिस्प्ले है, तो कॉमन को पावर रेल से कनेक्ट करें, अन्यथा कॉमन कैथोड डिस्प्ले के लिए ग्राउंड रेल से कनेक्ट करें।
2) आईसी के पिन नंबर 10 (रजिस्टर क्लियर पिन) को पावर रेल से कनेक्ट करें। यह रजिस्टर को समाशोधन से रोकेगा क्योंकि यह एक सक्रिय लो पिन है।
3) आईसी के पिन नंबर 13 (आउटपुट इनेबल पिन) को ग्राउंड रेल से कनेक्ट करें। यह एक सक्रिय-उच्च पिन है इसलिए जब इसे कम रखा जाता है तो यह IC को आउटपुट देने में सक्षम बनाता है।
4) Arduino Pin 2 को IC के Pin12 (लच पिन) से कनेक्ट करें।
5) Arduino Pin 3 को IC के Pin14 (डेटा पिन) से कनेक्ट करें।
6) Arduino Pin 4 को IC के Pin11 (क्लॉक पिन) से कनेक्ट करें।
7) IC के Vcc और GND को Arduino से कनेक्ट करें।
इन सभी कनेक्शनों को करने के बाद आप ऊपर की छवि के समान एक सर्किट के साथ समाप्त हो जाएंगे और इन सभी चरणों के बाद आपको कोडिंग भाग पर जाना होगा।
चरण 5: सात खंड प्रदर्शन को नियंत्रित करने के लिए Arduino को कोड करना
इस चरण में, हम अरुडिनो यूएनओ को सात खंड प्रदर्शन पर विभिन्न अंकों को प्रदर्शित करने के लिए कोड करेंगे। इसके लिए स्टेप्स इस प्रकार हैं:-
1) Arduino Uno को अपने पीसी से कनेक्ट करें।
2) यहाँ से इस परियोजना के जीथब भंडार पर जाएँ।
3) रिपॉजिटरी में "7segment_arduino.ino" फाइल खोलें, इससे इस प्रोजेक्ट का कोड खुल जाएगा।
4) इस कोड को कॉपी करें और इसे अपने Arduino IDE में पेस्ट करें और बोर्ड पर अपलोड करें।
जैसे ही कोड अपलोड होता है आप 1 सेकंड की देरी से डिस्प्ले पर 0 से 9 तक की संख्याएँ देख पाएंगे।
चरण 6: आप इस तरह अपना खुद का बना सकते हैं
तो इन सभी स्टेप्स को फॉलो करके आप अपने दम पर यह प्रोजेक्ट बना सकते हैं जो ऊपर इमेज में दिखाए गए जैसा दिखेगा। आप शिफ्ट रजिस्टर आईसी के बिना भी उसी परियोजना को आजमा सकते हैं और आपको पता चल जाएगा कि यह आईसी एक साथ कई वस्तुओं को आउटपुट प्रदान करने में कैसे सहायक है, वह भी कम संख्या में जीपीआईओ पिन का उपयोग करके। आप इनमें से कई आईसी को डेज़ी-चेनिंग करने का भी प्रयास कर सकते हैं और बड़ी संख्या में सेंसर या डिवाइस आदि को नियंत्रित कर सकते हैं।
आशा है आपको यह ट्यूटोरियल पसंद आया होगा।
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