Последние комментарии

Подключение семисегментных индикаторов с помощью сдвигового регистра 74HC164. Делаем простой вольтметр на Attiny13.

Рейтинг:  5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

Применение сдвиговых регистров таких как 74HC164 обусловлено возможностью управления большим количеством выходных линий с помощью 3-х линий управления, например эти регистры можно использовать для подключения гирлянд или матриц из светодиодов. Они широко используются в бытовой и промышленной аппаратуре для вывода данных на индикаторы или опросе матричной клавиатуры. Из управляющих входов в этой микросхеме есть: DATA, RESET, CLK и есть 8-выходов, получается эта микросхема преобразует последовательный код в параллельный. Вход RESET который сбрасывает установленные значения на выходе обычно не используется, так как занимает лишний вывод у микроконтроллера, он должен всегда быть поднятым к Vcc. Обнулять значения можно посылкой из 8бит логических единиц. Вход CLK продвигает значение по регистру. На вход DATA поступают данные в последовательном режиме.

Для заполнения регистра нужно выполнить такую последовательность:

1. Сравниваем старший бит передаваемого байта с нулем, если он равен нулю передаем в DATA ноль, если не равен передаем единицу;
2. На тактовый вход CLK подаем ноль;
3. На тактовый вход CLK подаем единицу;
4. Сдвигаем передаваемое значение на 1 разряд;
5. Проделываем эти операции пока не передадим весь байт нашего значения.

Подробнее со сдвиговым регистром разберемся на примере вольтметра постоянного напряжения до 50 Вольт. Микроконтроллер на этот раз будет Attiny13, так как у него всего 5 рабочих линий порта PB он как раз нам подходит. Работает он от внутреннего генератора частотой 4,8 MHz. АЦП настроен стандартно, вход ADC1. Каждый сегмент индикаторов подключается через резистор 220 Ом, индикаторы используются с общим катодом.  Для предотвращения мерцания сегментов индикаторов их общие катоды подключаются через транзистор, который включается только тогда, когда все значение будет передано в регистр. Схема вольтметра показана ниже:

Подключение семисегментных индикаторов с помощью сдвигового регистра 74HC164

Исходный код примера с подробными комментариями:

// Управление семисегментными индикаторами через регистр сдвига 74HC164
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h> 

// Массив значений для индикатора
//------------------0-----1-----2-----3-----4-----5                      
char SEGMENTE[] = {0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D,
//------------------6-----7-----8------9
                   0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F};

// Функция вывода 1 разряда
void write_byte_1(char data) 
{ 
for(char i = 0; i < 8 ; i++) 
{ 
if((data & 0x80)!= 0) // Сравниваем 8-й бит с нулем 
PORTB |= (1 << PB0); // DATA 1
else 
PORTB &= ~(1 << PB0); // DATA 0
PORTB &= ~(1 << PB1); // CLK 0
PORTB |= (1 << PB1); // CLK 1
data = data << 1; // Сдвигаем биты 
} 
} 

// Функция вывода 2 разряда
void write_byte_2(char data) 
{ 
for(char i = 8; i < 16 ; i++) 
{ 
if((data & 0x80)!= 0) // Сравниваем 8-й бит с нулем 
PORTB |= (1 << PB0); // DATA 1
else 
PORTB &= ~(1 << PB0); // DATA 0
PORTB &= ~(1 << PB1); // CLK 0
PORTB |= (1 << PB1); // CLK 1
data = data << 1; // Сдвигаем биты
}
} 

// Функция вывода 3 разряда
void write_byte_3(char data) 
{ 
for(char i = 16; i < 24 ; i++) 
{ 
if((data & 0x80)!= 0) // Сравниваем 8-й бит с нулем 
PORTB |= (1 << PB0); // DATA 1
else 
PORTB &= ~(1 << PB0); // DATA 0
PORTB &= ~(1 << PB1); // CLK 0
PORTB |= (1 << PB1); // CLK 1
data = data << 1; // Сдвигаем биты
}
}

int main(void) 
{ 
DDRB = 0b00001011; 
PORTB = 0x00;

ADCSRA |= (1 << ADEN) // Разрешение АЦП
       |(1 << ADPS2)|(1 << ADPS1); // Предделитель на 64
ADMUX |= (1 << MUX0); // Вход ADC1

ACSR |= (1 << ACD); // Выключаем аналаговый компаратор
DIDR0 |= (1 << ADC1D); // Отключаем неиспользуемые цифровые входы

unsigned int value;

while(1)
{ 
ADCSRA |= (1 << ADSC); // Начинаем преобразование
while (ADCSRA & (1 << ADSC)){}; // Ждем завершения преобразования

value = (ADC*27)/50; // Uin = 4,99*110k/10k = 54,89V
                     // k = 548/1023 = 0,54
					 // 0,54 = 27/50
PORTB &= ~(1 << PB3); // Выключаем индикатор
write_byte_1(SEGMENTE[value%10]); // Выводим 1 разряд
write_byte_2((SEGMENTE[value%100/10])|0x80); // Выводим 2 разряд
write_byte_3(SEGMENTE[value%1000/100]); // Выводим 3 разряд
PORTB |= (1 << PB3); // Включаем индикатор
_delay_ms(250);
}
}

Архив для статьи "Подключение семисегментных индикаторов с помощью сдвигового регистра 74HC164" HOT
Проект AVRStudio 4
File Size 45.98 KB Download 622 Download

Метки: ATtiny13, Вольтметр, 74HC164

Печать E-mail

Комментарии  

+2 #1 skullhead 23.10.2013 14:25
спасибо за статью!очень наглядно и доступно.
Сообщить модератору
0 #2 Alyes 22.10.2014 12:43
Спасибо! хорошая статья! attiny13 с ее АЦП и + работа с сдвиговым регистром.
Сообщить модератору
0 #3 thespawn007 14.02.2015 02:19
И сколько их можно подключить на одну пару ног контроллера? 8?
Сообщить модератору
+2 #4 AntonChip 14.02.2015 11:25
Цитирую thespawn007:
И сколько их можно подключить на одну пару ног контроллера? 8?

Для данного примера можно 32
Сообщить модератору
0 #5 aiw 07.03.2016 12:53
а возможно ли использовать вместо трех одноразрядных индикаторов один триразрядный? Понадобится один регистр и изменение программы?
Сообщить модератору
0 #6 AntonChip 11.03.2016 22:58
1 регистр, изменение программы, но у attiny13 не хватит ножек
Сообщить модератору
0 #7 Eugene 15.06.2016 15:01
Уважаемый автор вы бы не могли скинуть хекс файл проэкта. А то я уже и забыл какой программой его создать с данного кода. Заранее спасибо.
Сообщить модератору
+1 #8 AntonChip 19.06.2016 11:48
Цитирую Eugene:
Уважаемый автор вы бы не могли скинуть хекс файл проэкта. А то я уже и забыл какой программой его создать с данного кода. Заранее спасибо.

Добавил в архив
Сообщить модератору
+1 #9 Eugene 23.06.2016 13:02
Спасибо вам!!! Все заработало с первого раза. Но меня смущает мигание индикатора. Вы не подскажите как решить этот вопрос??? Заранее спасибо.
Сообщить модератору
0 #10 ArthurMelkumov 08.08.2016 19:51
Здравствуйте. Подскажите, что выполняется в строках кода №79-81? А именно интересуют действия в скобках с процентом.
Сообщить модератору
+1 #11 AntonChip 11.08.2016 22:24
Цитирую ArthurMelkumov:
Здравствуйте. Подскажите, что выполняется в строках кода №79-81? А именно интересуют действия в скобках с процентом.

% - это операция деления с остатком, таким способом переменную value "разделяем" на отдельные разряды
Сообщить модератору

Избранное "Устройства на AVR"

Предлагаемое устройство собрано на микроконт­роллере. Оно имеет меньшие габариты и более простую конструкцию, что позволит установить его на моделях автомобилей или других электрофицированных игрушках.

Схема устройства показана на рисунке. Его основа — микроконтрол­лер AT90S1200. Линии порта В ...

Основой предлагаемого читателям устройства послужили исходные коды прошивки микроконтроллера набора NM3311 МАСТЕР КИТ. Видимо, после того как фирма ATMEL сняла с производства микропроцессор AT90S2313, руководство МАСТЕР-КИТ посчитало нецелесообразным хранить в коммерческой тайне исходные коды ...

В этой статье рассматривается схемотехническое решение, устройство и конструкция DDS генератора (генератор с прямым цифровым синтезом формы сигнала) на микроконтроллере ATmega16 фирмы Atmel. В приборе, кроме синтеза сигнала различной формы и частоты, реализуется возможность регулировки амплитуды и ...

Еще несколько лет назад прямые цифровые синтезаторы частоты (Direct Digital Synthesizers или DDS) были диковинкой с очень ограниченной областью применения. Их широкое использование сдерживалось сложностью реализации, а также недостаточно широким диапазоном рабочих частот.

Один инструмент, который отсутствовал в моей домашней лаборатории - это фунциональный генератор. Эти приборы, как правило дорогие, а возможности купить его у меня не было. Я подумал, что стоит попробовать самому собрать этот прибор. Я нашел довольно распространенный DDS чип(прямой цифровой синтез) ...

Основная идея проекта - исследовать силу гравитации. Игрушка сделана из половины мячя для пинг-понга. По окружности светится красная точка, которая всегда остается вверху. При вращении игрушки в любом направлении, как вы хотите - красная точка всегда будет подниматься снова. Видео показано ниже:

...

“SignALL” – GSM сигнализация (далее по тексту “устройство”), предназначена для охраны помещений, таких как квартиры, дачи, гаражи и т.д. в составе мобильного телефона Siemens. Отличительной особенностью данного уcтройства является то, что оно в отличие от других подобных схем, оно является ...

Увидев несколько устройств в сети, которые управляют светодиодами в зависимости от нагрузки на процессор, я решил создать свою собственную схему, так как другие выглядят не очень совершенно. Изначально планировал чтобы девайс общался с ПК по шине USB при помощи TTL последовательного ...

Контроллер работает со светодиодными лентами RGB, которые сейчас очень популярны и ими легко декоративно выделить потолки, лестницы, зеркала и полки в ванных комнатах, кухнях и т.д. Система управления разделена на две части: контроллер, основанный на микроконтроллере ATtinny2313 и питающий/силовой ...

Этот контроллер способен управлять отдельным RGB светодиодом или светодиодной лентой используя пульт дистанционного управления стандарта RC5. Устройство построено на базе распространенных компонентов: микроконтроллер Attiny2313 фирмы Atmel, инфракрасный приемник TSOP1736, стабилизатор LM7805, кварц ...

Ночник сделан из корпуса старого китайского светильника, быстросменяющиеся световые эффекты и быстрое перемигивание светодиодов было заменено на плавный перебор цветов радуги. Плата заменена на новую, и был использован RGB светодиод, управляет которым микроконтроллер Attiny2313. При ...

Термометр является HID-устройством (Human Interface Device). Термометр собран на популярном и относительно недорогом микроконтроллере ATtiny2313 (AT90S2313), непосредственно измерением температуры занимается интегральный термометр DS18B20 (или DS18S20).

С помощью описанного ниже простого прибора автолюбитель сможет за несколько минут проверить и отрегулировать начальную установку угла опережения зажигания на своем автомобиле, а также проверить работоспособность центробежного и вакуумного регуляторов.

Появление в продаже мощных светодиодов, ...

Автономные системы охраны получили достаточно широкое распространение в нашей стране из-за простоты и дешевизны. Классическая простейшая автономка представляет из себя вандалоустойчивый ящик с сиреной, скрытно устанавливаемый тумблер или кнопку для отключения сирены и дверной магнитоконтактный ...

Это мультиметр предназначен для измерения напряжения и тока в блоках питания. Шунт от 0,05 Ома до 2 Ом должен быть включен последовательно с нагрузкой. Может питаться от измеряемого напряжения основного блока питания в пределах 12-30 Вольт.

  • "Бегущий огонь" с автореверсом

    Предлагаемое ...

  • 8-ми канальная система инфракрасного дистанционного управления
    8-ми канальная система инфракрасного ...

    Основой ...

  • DDS генератор на ATmega16
    DDS генератор на ATmega16

    В этой статье ...

  • DDS генератор на Atmega48
    DDS генератор на Atmega48

    Еще несколько лет ...

  • DDS генератор сигналов на AT90USB162 и AD9833 управляемый по USB
    DDS генератор сигналов на AT90USB162 и AD9833 ...

    Один инструмент, ...

  • Gravitron
    Gravitron

    Основная идея ...

  • GSM сигнализация + Touch Memory на Attiny2313
    GSM сигнализация + Touch Memory на Attiny2313

    “SignALL” – GSM ...

  • RGB индикатор загрузки процессора компьютера на Attiny45
    RGB индикатор загрузки процессора компьютера на ...

    Увидев несколько ...

  • RGB контроллер на Attiny2313 с управлением на энкодере
    RGB контроллер на Attiny2313 с управлением на ...

    Контроллер работает ...

  • RGB контроллер с дистанционным управлением на Attiny2313
    RGB контроллер с дистанционным управлением на ...

    Этот контроллер ...

  • RGB ночник на Attiny2313
    RGB ночник на Attiny2313

    Ночник сделан из ...

  • USB-термометр на ATtiny2313
    USB-термометр на ATtiny2313

    Термометр является ...

  • Автомобильный стробоскоп
    Автомобильный стробоскоп

    С помощью ...

  • Автономная охранная система на базе Touch Memory
    Автономная охранная система на базе Touch Memory

    Автономные системы ...

  • АмперВольтметр на Atmega8
    АмперВольтметр на Atmega8

    Это мультиметр ...

Избранное "Устройства на MICROCHIP"

Таймер предназначен для отработки выдержки времени от 0 до 9999 секунд, с точностью 1 секунда. Во время отсчета показания индикатора уменьшаются и в любой момент можно посмотреть сколько еще секунд осталось до окончания заданного интервала.

С целью упрощения индикация и установка производится ...


Этот проект представляет собой 3-х канальную инфракрасную (ИК) дистанционную систему управления. Эта система работает на 12-bit  SIRC - сигналах, которые используются в пультах дистанционного управления фирмы Sony.


Часто при проверке цифровых сигналов или при отладке своих устройств необходим логический анализатор, тем более что все больше устройств разрабатывается на микроконтроллерах. Здесь рассматривается простое решение логического анализатора, который может использоваться для большинства цифровых ...


В этой статье представлена схема 4-х разрядного счетчика на PIC16F88 который имеет следующие характеристики:
- прямой и обратный счет
- сброс результата счета
- свободный счет или удержание при достижении заданного значения
- заданное количество разрядов
- сигнал на выходе контроллера при ...

Терморегулятор CH-1000 предназначены для управления системами регулирования температуры в пределах от - (минус) 50 до + 120 °С. Регулятор может использоваться как в системах отопления, так и в системах охлаждения с управлением компрессором. Регуляторы выпускаются в без корпусном исполнении ...

Описываемый ниже прибор позволяет в широких пределах измерять частоты электрических колебаний, а также ёмкость и индуктивность электронных компонентов с высокой точностью. Расширен предел измерения ёмкости до 10000мкФ.  Так же имеется встроенный генератор фиксированных частот до 1МГц.

Устройство предназначено для измерения малых сопротивлений, индуктивности, емкости и ЭПС конденсаторов. Функционально, схему можно разбить на 8 основных модулей:
- L/C генератор
- Блок источников стабильного тока (50mA/5mA/0.5mA)
- Блок, отвечающий за разряд испытуемого конденсатора
- Блок ...

Это проект полноцветного светодиодного индикатора уровня, который управляется по USB с компьютера на Windows 7 или Vista. Проект преследует несколько целей:

Во-первых, он показывает, как читать аудиоинформацию от машины на Windows и передавать эти данные через USB к устройству.
Во-вторых, он ...

Этот проект представляет собой RGB контроллер, который может быть настроен через соединение USB. Цвет подключенных светодиодов (общий анод) зависит от выбранного режима работы:

- Медленное изменение цвета (около 40 минут);
- Быстрое изменение цвета (около 2 минут);
- Изменение цвета по температуре ...

Все активнее светодиоды входят в нашу жизнь. Всё эффективнее становится светодиодное освещение. Всё ниже опускаются цены. Всё больше появляется возможностей получения сочных цветов, простоты в управлении. Всё чаще можно увидеть светодиоды в оформлении и декоративном освещении.

В этой статье мы ...

Power Pic RGB с дистанционным инфракрасным управлением это устройство, которое генерирует цвета с использованием RGB светодиода и может управляться с помощью любого инфракрасного пульта дистанционного управления протокола Sony SIRC.

Эта третья версия проекта Power Pic RGB, цель которой управлять ...

Светодиодные RGB - светильники используются для создания декоративной подсветки. Источниками света в них служат 3 светодиода красного, зеленого и синего цвета. Смешение цветов создает неповторимую световую картину с тысячами оттенков. Светодиоды являются энергосберегающими источниками света, и их ...

В устройстве предусмотрен ручной и автоматический режим индикации. Когда переключатель SA1 разомкнут действует автоматический режим, при этом цвета меняются с достаточно большой задержкой. Если SA1 замкнут работает ручной режим, где поворотом ручки потенциометра R4 выбирается подходящий цвет ...

24 светодиода, расположенные по кругу создают несколько световых эффектов. Управляет всем микроконтроллер PIC16F628. Скорость перемигивания светодиодов можно изменить путем смены кварца на разные частоты. Схема устройства представлена ниже. Также можно посмотреть видео работы автомата.

Предлагаемое автоматическое зарядное устройство (ЗУ) предназначено для зарядки батареи аккумуляторов номиналь­ным напряжением 12 В и емкостью 1 ...10 А-ч, но при небольшой доработке его можно применить для зарядки аккумуляторных батарей с другими напряжением и емкостью.

В ЗУ применен ...

  • 0-9999 секундный таймер на PIC12F683
    0-9999 секундный таймер на PIC12F683

    Таймер ...

  • 3-х канальная система инфракрасного дистанционного управления на PIC12F629
    3-х канальная система инфракрасного ...

    Этот проект ...

  • 4-канальный логический анализатор на PIC микроконтроллере
    4-канальный логический анализатор на PIC ...

    Часто при ...

  • 4-х разрядный счетчик импульсов на PIC16F88
    4-х разрядный счетчик импульсов на PIC16F88

    В этой статье ...

  • CH-1000 - терморегулятор с датчиком температуры DS18B20
    CH-1000 - терморегулятор с датчиком температуры ...

    Терморегулятор ...

  • FLC– метр/генератор на PIC16F628
    FLC– метр/генератор на PIC16F628

    Описываемый ниже ...

  • LCF - метр PIC18F2520+Nokia 3310LCD
    LCF - метр PIC18F2520+Nokia 3310LCD

    Устройство ...

  • RGB индикатор уровня на PIC18F2550
    RGB индикатор уровня на PIC18F2550

    Это проект ...

  • RGB контроллер с USB интерфейсом на PIC18F2550
    RGB контроллер с USB интерфейсом на PIC18F2550

    Этот проект ...

  • RGB контроллер с дистанционным управлением на PIC12F683
    RGB контроллер с дистанционным управлением на ...

    Все активнее ...

  • RGB контроллер с ИК ДУ на PIC12F629/675/683
    RGB контроллер с ИК ДУ на PIC12F629/675/683

    Power Pic RGB с ...

  • RGB светильник на PIC12F629
    RGB светильник на PIC12F629

    Светодиодные RGB - ...

  • RGB светильник на PIC12F675
    RGB светильник на PIC12F675

    В устройстве ...

  • Автомат световых эффектов на PIC16F628
    Автомат световых эффектов на PIC16F628

    24 светодиода, ...

  • Автоматическое зарядное устройство для АКБ 1-10 А-ч
    Автоматическое зарядное устройство для АКБ 1-10 ...

    Предлагаемое ...

Авторизация