Arduino met CD4015B Shift Register - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

De CD4015B is een Dual 4 Stage Static Shift Register met seriële ingang en parallelle uitgang. Het is een 16-pins IC en bevat twee identieke 4-traps registers met onafhankelijke data-, klok- en reset-ingangen. Het logische niveau dat aanwezig is aan de ingang van elke fase wordt overgedragen naar de uitgang van die fase bij elke positief lopende klokovergang. Een logisch hoog niveau op de Reset-ingang reset alle vier de fasen die door die ingang worden gedekt. Het is een CMOS-apparaat waarvan alle ingangen zijn beschermd tegen statische ontlading.

Het is mogelijk om de 2 viertraps registers uit te breiden tot een 8 bit register op één pakket, en verder door meer CD4015B IC's toe te voegen.

Het heeft verschillende toepassingen, waaronder:

• Seriële invoer / parallelle uitvoergegevenswachtrij
• Seriële naar parallelle gegevensconversie
• Register voor algemeen gebruik

evenals het aansturen van LED's, zoals ik hieronder zal aantonen.

Benodigdheden

Deze IC's zijn erg goedkoop en momenteel kun je 10 CD4015BE's kopen voor minder dan 2 Britse ponden uit China op Ebay.

Stap 1: Pin Out en functionele diagrammen

De CD4015B heeft wat een ongebruikelijke lay-out lijkt te zijn en er moet op worden gelet dat elke pin correct wordt geïdentificeerd. Bijvoorbeeld Q4B (pin 2) naast Q3A (pin 3) en Q4A (pin 10) naast Q3B (pin 11). Ook bevindt klok B zich voornamelijk aan de A-kant van het IC en evenzo bevindt klok A zich aan de voornamelijk B-kant.

Bediening van CD4015B

Om de bovenstaande verklaring te verduidelijken:

"Gegevens worden overgedragen van de ingang naar de eindtrap van het IC bij een positieve overgang".

d.w.z. de klokpen gaat van laag naar hoog op het relevante podium. Dit wordt bereikt op de Arduino door eerst de Clock-pin laag te zetten, de Data-pin hoog of laag te zetten en vervolgens de Clock-pin weer hoog te zetten. Elke keer dat dit gebeurt, worden de gegevens op de uitgangspen verschoven naar de volgende, d.w.z. van Q1A naar Q2A enz. De gegevens op Q4A gaan verloren of, indien verbonden met gegevens B, worden ze verschoven naar Q1B.

Er gebeurt niets wanneer de klokpen van hoog naar laag gaat.

Wanneer de reset-pin hoog is ingesteld, worden de 4 uitgangen laag ingesteld. Hierdoor kan er stroom door de LED's vloeien en worden ze ingeschakeld. In de hieronder beschreven opstelling worden alle 8 uitgangen gereset als Reset A en Reset B zijn aangesloten.

Stap 2: Aansluiting op een Arduino

Aansluiting op een Arduino gaat als volgt:

• CD4015B pin 16 naar Arduino 5v
• CD4015B pin 8 naar Arduino Gnd
• CD4015B pin 6 (Reset A) naar Arduino pin 5
• CD4015B pin 7 (Data A) naar Arduino pin 6
• CD4015B pin 9 (klok A) naar Arduino pin 7
• CD4015B pinnen Q1A - Q4A naar LED-kathode en anode naar 5v via een weerstand van 100 ohm

Een 8-traps verschuivingsregister inschakelen

• Sluit pin 14 (Reset B) aan op pin 6 (Reset A) op CD4015B
• Sluit pin 1 (Clock B) aan op pin 9 (Clock A) op CD4015B
• Sluit pin 10 (Q4A) aan op pin 15 (Data B) op CD4015B
• CD4015B pinnen Q1B - Q4B naar LED-kathode en anode naar 5v via een weerstand van 100 ohm

Er wordt een Arduino-programma meegeleverd om te demonstreren hoe de CD4015B kan worden gebruikt met LED's. Er is geen speciale bibliotheek nodig om het programma te laten werken. U hoeft pinnen 5, 6 en 7 van de Arduino niet te gebruiken, omdat alle I/O-pinnen zullen werken, maar u moet de schets aanpassen aan de pinnen die u hebt gebruikt.

De schakeling kan worden opgesteld op een breadboard.

De programmalus demonstreert 4 verschillende manieren om de CD4015B te programmeren.

Stap 3: Conclusie

Ik had toevallig een CD4015BCN IC liggen en vroeg me af hoe ik die moest programmeren. Het bestuderen van de relevante datasheet gaf me alle informatie. Er zijn ook veel andere ploegenregisters op de markt. Een voorbeeld is de populaire 74LS595 die zijn eigen specifieke manier heeft om hem te programmeren, maar ook TTL is in tegenstelling tot CMOS. Er lijkt niet veel informatie beschikbaar te zijn voor de Arduino en de CD4015B.

Ik ben geen elektronica-expert en geef deze informatie alleen aan iedereen die het interessant kan vinden.

Meer informatie vindt u op de betreffende datasheets.