Interfacciamento del registro a scorrimento seriale 74hc595 con raspberry pi

Raspberry Pi è una scheda basata su processore con architettura ARM progettata per ingegneri elettronici e hobbisti. Il PI è una delle piattaforme di sviluppo di progetti più affidabili attualmente disponibili. Con una maggiore velocità del processore e 1 GB di RAM, il PI può essere utilizzato per molti progetti di alto profilo come l'elaborazione delle immagini e Internet of Things.

Per fare uno qualsiasi dei progetti di alto profilo, è necessario comprendere le funzioni di base di PI. Tratteremo tutte le funzionalità di base di Raspberry Pi in questi tutorial. In ogni tutorial discuteremo una delle funzioni di PI. Entro la fine di questa serie di tutorial Raspberry Pi, sarai in grado di realizzare progetti di alto profilo da solo. Segui i tutorial seguenti:

• Guida introduttiva a Raspberry Pi
• Configurazione Raspberry Pi
• LED lampeggiante
• Interfaccia pulsante Raspberry Pi
• Generazione PWM Raspberry Pi
• Controllo del motore CC utilizzando Raspberry Pi
• Controllo motore passo-passo con Raspberry Pi

In questo tutorial sul registro a scorrimento di Raspberry Pi, interfacciamo il registro a scorrimento con Pi. PI ha 26 pin GPIO, ma quando facciamo progetti come la stampante 3D, i pin di output forniti da PI non sono sufficienti. Quindi abbiamo bisogno di più pin di uscita, per aggiungere più pin di uscita a PI, aggiungiamo Shift Register Chip. Un chip Shift Register prende i dati dalla scheda PI in serie e fornisce un output parallelo. Il chip è di 8 bit, quindi il chip prende 8 bit da PI in serie e quindi fornisce l'uscita logica a 8 bit attraverso 8 pin di uscita.

Per il registro a scorrimento a 8 bit, utilizzeremo IC 74HC595. È un chip a 16 PIN. La configurazione dei pin del chip è spiegata più avanti in questo tutorial.

In questo tutorial, useremo tre pin GPIO di PI per ottenere otto uscite dal chip del registro a scorrimento. Ricorda qui i PIN del chip sono solo per l'output, quindi non possiamo collegare alcun sensore all'output del chip e aspettarci che il PI li legga. I LED sono collegati all'uscita del chip per vedere i dati a 8 bit inviati dal PI.

Discuteremo un po 'dei pin GPIO Raspberry Pi prima di andare oltre,

Ci sono 40 pin di uscita GPIO in Raspberry Pi 2. Ma su 40, è possibile programmare solo 26 pin GPIO (da GPIO2 a GPIO27). Alcuni di questi pin svolgono alcune funzioni speciali. Con GPIO speciale messo da parte, ci rimangono solo 17 GPIO. Ciascuno di questi 17 pin GPIO può fornire una corrente massima di 15 mA. E la somma delle correnti da tutti i pin GPIO non può superare i 50 mA. Per saperne di più sui pin GPIO, segui: LED lampeggiante con Raspberry Pi

Componenti richiesti:

Qui stiamo usando Raspberry Pi 2 Model B con Raspbian Jessie OS. Tutti i requisiti hardware e software di base sono stati discussi in precedenza, puoi cercarli nell'introduzione di Raspberry Pi, oltre a quello di cui abbiamo bisogno:

• Perni di collegamento
• Resistenza da 220Ω o 1KΩ (6)
• LED (8)
• Condensatore 0,01 µF
• 74HC595 IC
• Tagliere per il pane

Schema elettrico:

Registro di scorrimento IC 74HC595:

Parliamo dei PIN di SHIFT REGISTER che useremo qui.

Nome pin	Descrizione
Q0 - Q7	Sono i pin di uscita (rettangolo rosso), dove otteniamo 8 bit di dati paralleli. Collegheremo otto LED a loro per vedere l'uscita parallela.
Pin dati (DS)	I primi dati vengono inviati bit per bit a questo pin. Per inviare 1, solleviamo il pin DATA in alto e per inviare 0 tiriamo giù il pin DATA.
Pin dell'orologio (SHCP)	Ogni impulso su questo pin forza i registri a prelevare un bit di dati dal pin DATA e memorizzarlo.
Uscita Shift (STCP)	Dopo aver ricevuto 8 bit, forniamo impulso a questo pin per vedere l'uscita.

Flusso di lavoro:

Seguiremo il diagramma di flusso e scriveremo un programma di contatore decimale in PYTHON. Quando eseguiamo il programma, vediamo il conteggio dei LED utilizzando il registro a scorrimento in Raspberry Pi.

Spiegazione della programmazione:

Una volta che tutto è collegato come da schema elettrico, possiamo accendere il PI per scrivere il programma in PYHTON.

Parleremo di alcuni comandi che useremo nel programma PYHTON, Stiamo per importare il file GPIO dalla libreria, la funzione sottostante ci consente di programmare i pin GPIO di PI. Stiamo anche rinominando "GPIO" in "IO", quindi nel programma ogni volta che vogliamo fare riferimento ai pin GPIO useremo la parola "IO".

importa RPi.GPIO come IO

A volte, quando i pin GPIO, che stiamo cercando di utilizzare, potrebbero svolgere altre funzioni. In tal caso, riceveremo avvisi durante l'esecuzione del programma. Il comando seguente indica al PI di ignorare gli avvisi e procedere con il programma.

IO.setwarnings (False)

Possiamo fare riferimento ai pin GPIO di PI, sia per numero di pin a bordo che per numero di funzione. Come il "PIN 29" sulla scheda è "GPIO5". Quindi diciamo qui o rappresenteremo il pin qui con "29" o "5".

IO.setmode (IO.BCM)

Stiamo impostando i pin GPIO4, GPIO5 e GPIO6 come output

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

Questo comando esegue il ciclo 8 volte.

per y nell'intervallo (8):

Mentre 1: viene utilizzato per il ciclo infinito. Con questo comando le istruzioni all'interno di questo ciclo verranno eseguite continuamente.

Ulteriori spiegazioni sul Programma sono fornite nella sezione Codice sottostante. Abbiamo tutte le istruzioni necessarie per inviare i dati a SHIFT REGISTER ora.