74hc595 shift register를 이용한 아두이노 포트 확장

74hc595 shift register를 이용한 아두이노 포트 확장

여러개의 LED를 켜려면 아두이노의 핀을 여러개를 사용해야한다.

그러나 핀 1개로 여러개의 LED또는 FND, 도트매트릭스등을 다룰수 있다.

즉 74hc595 shift register를 활용하여 아두이노의 포트를 확장하는 것이다.

74hc595는 8-bit serial-in, serial or parallel-out shift register 로

8비트의 데이터를 받아 병렬로 출력해주는 IC로

아두이노핀에서 10101010을 보내면

데이터를 받아 Q0핀~Q7핀에서 동시에 10101010을 각각 출력한다.

즉 Q0 -> 1

    Q1 -> 0

    Q2 -> 1

    Q3 -> 0

    Q4 -> 1

    Q5 -> 0

    Q6 -> 1

    Q7 -> 0을 출력해준다.(핀은 아래그림 참조)

Q7'핀은 8bit이상의 데이터를 보낼때 다음의 74hc595로 데이터를 넘긴다.

각 핀연결은

PINS 1-7, 15	Output Pins (병렬출력)
PIN 8	GND
PIN 9	Serial Out(다음IC로 데이터를 넘김)
PIN 10	Master Reclear, active low (+연결한다)
PIN 11	Shift register clock pin (아두이노와 연결)
PIN 12	Storage register clock pin (latch pin) (아두이노와 연결)
PIN 13	Output enable, active low (GND연결한다)
PIN 14	Serial data input (아두이노와 연결)
PIN 16	Positive supply voltage (Vcc)

74hc595의 동작은 클럭핀, 래치핀, 데이터핀으로 동작을 시킨다.

데이터핀에 데이터를 주고 클럭을 주고 래치핀에 신호를 주면 데이터가 74hc595의 각핀에서

데이터가 병렬로 출력된다.

(이부분이 난해하다. 74hc595의 전기적인 동작을 이해하지 못해 그냥 그렇다고 받아들일뿐 TT)

작동원리야 그렇지만

아두이노에서 간단하게 74hc595를 사용할 수 있도록 shiftOut()함수를 제공한다.

shiftOut(datapin, clockpin, MSBFIRST/LSBFIRST,value);로

datapin은 74hc595의 datapin과 연결된 아두이노 핀번호

clockpin은 74hc595의 clockpin과 연결된 아두이노 핀번호

MSBFIRST 전송할 데이터를 상위비트부터 보냄  LSBFIRST전송할 데이터를 하위비트부터 보냄

value에 보낼 값을 써주면 된다.

자 FND를 켜보자

사용된 FND는 애노드형이다.

소스 스케치

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/* 74HC595 쉬프트 레지스터를 이용하여 FND에 숫자 표시하기*/

int clock = 2;  //74HC595의 클럭핀과 연결
int latch = 3;  //74HC595의 래치핀과 연결
int data = 4;  //74HC595의 데이터핀과 연결
int val[10] =

{0b10000001,0b11110011,0b01001001,0b01100001,0b00110011,0b00100101,0b00000101,0b11110001,

0b00000001,0b00110001};     //FND에 표시될 숫자로 0~9다

void setup(){
  pinMode(clock, OUTPUT);
  pinMode(latch, OUTPUT);
  pinMode(data, OUTPUT);
}

void loop(){
  for(int i = 0; i<10; i++){
    LEDs(val[i]);
    delay(500);
  }
}
void LEDs(int a){
  digitalWrite(latch, LOW);   //래치를 내리고
  shiftOut(data,clock,MSBFIRST, a);  //데이터를 보내고
  digitalWrite(latch, HIGH);   //래치를 올린다. 74HC595에서 데이터를 FND로 출력함.
}

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작동영상

참조 : http://www.arduino.cc/en/Tutorial/ShiftOut