Arduino mit Schieberegister CD4015B - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Das CD4015B ist ein duales 4-stufiges statisches Schieberegister mit seriellem Eingang und parallelem Ausgang. Es ist ein 16-Pin-IC und enthält zwei identische, 4-stufige Register mit unabhängigen Data-, Clock- und Reset-Eingängen. Der am Eingang jeder Stufe vorhandene logische Pegel wird bei jedem positiven Taktübergang an den Ausgang dieser Stufe übertragen. Ein logisches High am Reset-Eingang setzt alle vier von diesem Eingang abgedeckten Stufen zurück. Es handelt sich um ein CMOS-Gerät, bei dem alle Eingänge vor statischer Entladung geschützt sind.

Es ist möglich, die 2 vierstufigen Register zu einem 8-Bit-Register auf dem einen Paket zu erweitern und darüber hinaus weitere CD4015B-ICs hinzuzufügen.

Es hat verschiedene Anwendungen, darunter:

• Serielle Eingabe / parallele Ausgabe von Datenwarteschlangen
• Seriell zu parallel Datenkonvertierung
• Allzweckregister

sowie das Ansteuern von LEDs, wie ich unten demonstrieren werde.

Lieferungen

Diese ICs sind sehr günstig und Sie können derzeit 10 CD4015BE für weniger als 2 britische Pfund aus China bei Ebay kaufen.

Schritt 1: Pinbelegung und Funktionsdiagramme

Der CD4015B hat ein scheinbar ungewöhnliches Layout und es muss darauf geachtet werden, dass jeder Pin richtig identifiziert wird. Zum Beispiel ist Q4B (Pin 2) neben Q3A (Pin 3) und Q4A (Pin 10) ist neben Q3B (Pin 11). Auch Clock B befindet sich hauptsächlich auf der A-Seite des ICs und Clock A befindet sich ebenfalls auf der hauptsächlich B-Seite.

Bedienung des CD4015B

Um die obige Aussage zu verdeutlichen

"Daten werden von der Eingangs- zur Ausgangsstufe des ICs bei einem positiven Übergang übertragen".

d.h. der Clock-Pin geht auf seiner relevanten Stufe von Low nach High. Dies wird auf dem Arduino erreicht, indem zuerst der Clock-Pin niedrig gesetzt, der Data-Pin hoch oder niedrig gesetzt und dann der Clock-Pin wieder hoch gesetzt wird. Jedes Mal, wenn dies geschieht, werden die Daten auf dem Ausgangspin zum nächsten verschoben, d. h. von Q1A nach Q2A usw. Die Daten auf Q4A gehen entweder verloren oder werden, wenn sie mit Data B verbunden sind, in Q1B verschoben.

Nichts passiert, wenn der Clock-Pin von High auf Low geht.

Wenn der Reset-Pin auf High gesetzt ist, setzt er seine 4 Ausgänge auf Low. Dadurch kann Strom durch die LEDs fließen und schaltet sie ein. Im nachfolgend beschriebenen Setup werden alle 8 Ausgänge zurückgesetzt, da Reset A und Reset B verbunden sind.

Schritt 2: Verbindung zu einem Arduino

Die Verbindung zu einem Arduino ist wie folgt:

• CD4015B Pin 16 zu Arduino 5v
• CD4015B Pin 8 an Arduino Gnd
• CD4015B Pin 6 (Reset A) auf Arduino Pin 5
• CD4015B Pin 7 (Daten A) zu Arduino Pin 6
• CD4015B Pin 9 (Uhr A) zu Arduino Pin 7
• CD4015B-Pins Q1A - Q4A an LED-Kathode und Anode an 5 V über einen 100-Ohm-Widerstand

So aktivieren Sie ein 8-Stufen-Schieberegister

• Verbinden Sie Pin 14 (Reset B) mit Pin 6 (Reset A) auf CD4015B
• Verbinden Sie Pin 1 (Clock B) mit Pin 9 (Clock A) auf CD4015B
• Verbinden Sie Pin 10 (Q4A) mit Pin 15 (Data B) auf CD4015B
• CD4015B-Pins Q1B - Q4B an LED-Kathode und Anode an 5 V über einen 100-Ohm-Widerstand

Ein Arduino-Programm ist enthalten, um zu demonstrieren, wie der CD4015B mit LEDs verwendet werden kann. Es wird keine spezielle Bibliothek benötigt, damit das Programm funktioniert. Sie müssen die Pins 5, 6 und 7 des Arduino nicht verwenden, da einer der I / O-Pins funktioniert, aber Sie müssen die Skizze an die von Ihnen verwendeten Pins anpassen.

Die Schaltung kann auf einem Steckbrett aufgebaut werden.

Die Programmschleife zeigt 4 verschiedene Möglichkeiten, den CD4015B zu programmieren.

Schritt 3: Fazit

Ich hatte zufällig einen CD4015BCN-IC herumliegen und fragte mich, wie man ihn programmiert. Das Studium des entsprechenden Datenblattes gab mir alle Informationen. Es gibt auch viele andere Schieberegister auf dem Markt. Ein Beispiel ist der beliebte 74LS595, der seine eigene spezifische Art hat, ihn zu programmieren und im Gegensatz zu CMOS TTL ist. Für den Arduino und den CD4015B scheint es nicht viele Informationen zu geben.

Ich bin kein Elektronikexperte und stelle diese Informationen nur jedem zur Verfügung, der sie interessant finden könnte.

Weitere Informationen finden Sie in den entsprechenden Datenblättern.