Модуль индикации на 74НС595 (Arduino)

Модуль индикации представляет собой 4-х разрядный 7-и сегментный дисплей на сдвиговых регистрах 74НС595.

Микросхема 74HC595 содержит 8 битный регистр хранения и 8 битный сдвиговый регистр. Данные последовательно передаются в сдвиговый регистр, затем фиксируются в регистре хранения. К регистру хранения подключены 8 выходных линий.

На основе двух микросхем 74HC595 образована динамическая индикация, первый сдвиговый регистр управляет разрядами, а второй сегментами. В данном варианте рассмотрен 4-х разрядный индикатор, но индикация на двух ИМС 74HC595 может достигать 8-и разрядов.

Модуль на сдвиговых регистрах содержит пять выводов:

• DIO — пин данных
• SCLK — пин тактирования
• RCLK — пин «защелка»
• GND — подключение к земле
• VCC  — подключение питания +5 В

Скетч показанный ниже позволяет выводить значение переменной int k, значение которой увеличивается на единицу каждые 100 мс. Значение переменной может находится в пределах от 0 до 9999.

#include <MsTimer2.h>
 
byte razr[5] = {0x08, 0x04, 0x02, 0x01, 0x00};// 0123         
byte digit[12] = {0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0xFF}; // 0123456789
byte pointDigit = 0x80; //точка
int k;
byte a[4];
 
void setup(){
  MsTimer2::set(15, to_Timer);// задаем период 10...20 мс
  MsTimer2::start();// старт индикации
  pinMode(3, OUTPUT);  // RCLK
  pinMode(4, OUTPUT);  // SCLK
  pinMode(2, OUTPUT);  // DIO
}
 
void to_Timer(){
  a[0]=k/1000;
  a[1]=k/100%10;
  a[2]=k/10%10;
  a[3]=k%10%10;
  for(int i=0;i<5;i++){
  digitalWrite(3, LOW);
  shiftOut(2, 4, MSBFIRST, digit[a[i]]);
  shiftOut(2, 4, MSBFIRST, razr[i]);
  digitalWrite(3, HIGH);
  } 
}
 
void loop(){
k++;delay(100);
}

Следующий скетч позволяет выводить значение переменной float k которое может находиться в пределах от 0,001 до 9999. Значение переменной увеличивается на 0,001 каждые 10 мс.

#include <MsTimer2.h>
 
byte razr[5] = {0x08, 0x04, 0x02, 0x01, 0x00};// 0123         
byte digit[12] = {0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0xFF}; // 0123456789 
byte point = 0x80; //точка
float k=0.000;
int k1,t;
byte a[4];
 
void setup(){
  MsTimer2::set(15, to_Timer);// задаем период 10...20 мс
  MsTimer2::start();// старт индикации
  pinMode(3, OUTPUT);  // RCLK
  pinMode(4, OUTPUT);  // SCLK
  pinMode(2, OUTPUT);  // DIO
}
 
void to_Timer(){
  if(k<10){k1=round(k*1000);t=0;}
  else if(k<100){k1=round(k*100);t=1;}
  else if(k<1000){k1=round(k*10);t=2;}
  else {k1=k;t=4;}
  a[0]=k1/1000;
  a[1]=k1/100%10;
  a[2]=k1/10%10;
  a[3]=k1%10%10;
  for(int i=0;i<5;i++){
  digitalWrite(3, LOW);
  if(i==t){shiftOut(2, 4, MSBFIRST, digit[a[i]] ^ point);}
  else{shiftOut(2, 4, MSBFIRST, digit[a[i]]);}
  shiftOut(2, 4, MSBFIRST, razr[i]);
  digitalWrite(3, HIGH);
  } 
}
 
void loop(){
k+=0.001;delay(10);
}

Следующий скетч позволяет выводить значение переменной float k которое может находиться в пределах от ±0,01 до ±999. Значение переменной (по умолчанию float k = 999) уменьшается на 0,01 каждые 10 мс.

#include <MsTimer2.h>
 
byte razr[5] = {0x08, 0x04, 0x02, 0x01, 0x00};// 0123         
byte digit[12] = {0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0xFF, 0xBF}; // 0123456789 минус
byte point = 0x80; //точка
float k=999;
float k2;
int k1,t;
byte a[4];
 
void setup(){Serial.begin(9600);
  MsTimer2::set(15, to_Timer);// задаем период 10...20 мс
  MsTimer2::start();// старт индикации
  pinMode(3, OUTPUT);  // RCLK
  pinMode(4, OUTPUT);  // SCLK
  pinMode(2, OUTPUT);  // DIO
}
 
void to_Timer(){
  if(k<0){k2 = abs(k);a[0]=11;}else{k2=k;a[0]=10;}
  Serial.println(k2);
  if(k2<10){k1=round(k2*100);t=1;}
  else if(k2<100){k1=round(k2*10);t=2;}
  else {k1=k2;t=4;}
  a[1]=k1/100%10;
  a[2]=k1/10%10;
  a[3]=k1%10%10;
  for(int i=0;i<5;i++){
  digitalWrite(3, LOW);
  if(i==t){shiftOut(2, 4, MSBFIRST, digit[a[i]] ^ point);}
  else{shiftOut(2, 4, MSBFIRST, digit[a[i]]);}
  shiftOut(2, 4, MSBFIRST, razr[i]);
  digitalWrite(3, HIGH);
  } 
}

void loop(){
k-=0.1;delay(100);
}

Так же можно на индикаторе выводить не только цифры но и любые символы состоящие из семи сегментов:

.GFEDCBA = 0b1111111 — все сегменты включая точку отключены

.GFEDCBA = 0b00000000 — все сегменты включены включая точку

.GFEDCBA = 0b0111111 — горит точка

.GFEDCBA = 0b10111111 — горит минус, точка выключена

.GFEDCBA = 0b10000111 — горит t, точка выключена

Для удобства новые символы можно внести в массив:

byte digit[12] = {0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0xFF, 0xBF,}; // 0123456789 пусто минус

Использование в скетче:

if(k<0){k2 = abs(k);a[0]=11;}else{k2=k;a[0]=10;}

Например: если переменная k<0 , то есть отрицательное число, то выводить число 11 из массива 0xBF (минус), если положительное то число 10 0xFF (все сегменты погашены).

Если например нужно чтобы постоянно горел символ то можно использовать код:

добавим новый символ t в массив 0x87 или 0b10000111, а переменной k зададим значение например 23.2

byte digit[13] = {0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0xFF, 0xBF, 0x87}; // 0123456789 пусто минус символ:t

a[0]=12;

Будет всегда гореть символ t  .

Библиотека MsTimer2.h - MsTimer2.zip