Shift գրանցամատյանների կասկադ 74HC595 վերահսկվող Arduino- ի և Ethernet- ի միջոցով. 3 քայլ

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

Այսօր կցանկանայի ներկայացնել մի նախագիծ, որն իրականացրել եմ երկու տարբերակով: Նախագծում օգտագործվում են 74 հերթափոխի գրանցամատյաններ 74HC595 և 96 LED, Arduino Uno տախտակ Ethernet վահանով Wiznet W5100: Յուրաքանչյուր հերթափոխի ռեգիստրին միացված է 8 լուսադիոդ: 0-9 թվերը ներկայացված են LED- ներով: Յուրաքանչյուր հերթափոխի ռեգիստր հագեցած է 8 ելքային տերմինալով:

4 հերթափոխի գրանցամատյաններից 74HC595- ը կազմում է տրամաբանական միավոր `4 թվանշան թվարկելու ցուցադրություն: Ընդհանուր առմամբ, նախագծում կա 3 տրամաբանական ցուցադրում ՝ բաղկացած 12 հերթափոխի մատյաններից:

Իրականացումները համատեղելի են Arduino տախտակների համար ՝ Nano, Mega, Uno և Wiznet ընտանիքից Ethernet վահաններով և մոդուլներով, մասնավորապես W5100 և W5500 մոդելներով (օգտագործելով Ethernet2 գրադարանը):

Պարագաներ

• Արդուինո Ունո / Նանո
• Ethernet Wiznet W5100 / W5500
• 4 -ից մինչև 12 հերթափոխի գրանցամատյան 74HC595
• 32 -ից մինչեւ 96 LED դիոդ

Քայլ 1. duրագրում իրականացվող ներդրումներ Arduino- ի հետ

• Վեբ սերվեր - HTTP սերվեր, որն աշխատում է անմիջապես Arduino- ով, թույլ է տալիս մեկնաբանել HTML կոդը
• WebClient - Հաճախորդ, որը ունակ է HTTP հարցում կատարել հեռակա սերվերին ՝ ուղարկելով / ներբեռնելով տվյալներ

Վեբ սերվեր:

• Տրամադրում է HTML վեբ էջ ՝ ձևով, որը թույլ է տալիս մուտքագրել 3 քառանիշ թիվ:
• Ձևը ուղարկելուց հետո տվյալները մշակվում և պահվում են EEPROM հիշողության մեջ, օգտագործողը տեղեկանում է տվյալների մշակման մասին առանձին ենթաէջի միջոցով:
• Տվյալները պահպանելուց հետո օգտագործողը վերահղվում է ձևին:
• EEPROM հիշողությունը էներգիայից անկախ է, տվյալները հասանելի են նույնիսկ էներգիայի վերականգնումից հետո, բայց նաև տախտակի վերագործարկումից հետո:
• Հետո բոլոր թվերը ներկայացված են երեք ցուցադրման վրա, որոնք բաղկացած են 12 74HC595 հերթափոխի գրանցամատյաններից:

WebClient:

• Վեբ սերվերի հետ կապը տեղի է ունենում HTTP արձանագրությունից հետո յուրաքանչյուր 5 վայրկյանը մեկ:
• Վեբ սերվերը վարում է PHP վեբ ծրագիր, որը թույլ է տալիս HTML ձևի միջոցով մուտքագրել 3 քառանիշ թիվ:
• Ձևի տվյալները պահվում են MySQL տվյալների բազայում:
• Arduino- ն խնդրում է տվյալներ ստանալ տվյալների բազայից ՝ սերվերին հարցման միջոցով:
• Մշակված տվյալները վերլուծվում են Arduino- ի կողմից, այնուհետև գծագրվում են 74HC595 հերթափոխի գրանցամատյանների միջոցով:
• Տվյալները պահվում են նաև Arduino- ի EEPROM հիշողության մեջ, դրանք օգտագործվում են վեբ սերվերի հետ կապի խափանման դեպքում / երբ Arduino- ի տախտակները վերագործարկվում են, դրանք օգտագործվում են հերթափոխի գրանցամատյաններում տվյալների նախնական մատուցման համար:
• Տվյալները փոխարինվում են EEPROM- ում միայն այն ժամանակ, երբ տվյալները փոխվում են, EEPROM բջիջները փրկվում են անհարկի վերագրումից:

Քայլ 2: Լարերի և սքրինշոթ

Կասկադի միացում հերթափոխի գրանցամատյանների համար 74HC595 (կարող է երկարացվել ևս x- ով) - Արտահանել TinkerCAD- ից: Սքրինշոթն առկա է վեբ սերվերի ինտերֆեյսից, երբ HTML ձևի միջոցով տվյալներ է ստանում, մշակեք դրանք և պահեք դրանք EEPROM հիշողության մեջ:

Քայլ 3: 74HC595 + Աղբյուրի կոդեր

Դիագրամից պարզ է դառնում, որ հերթափոխի գրանցամատյանները վերահսկելու համար օգտագործվում են ընդամենը 3 տվյալների հաղորդալարեր.

• Տվյալների ելք - (SER- ից 74HC595)
• Outputամացույցի ելք - (SRCLK 74HC595- ի վրա)
• Փական վարդակից - (RCLK- ից 74HC595)

Հերթափոխի գրանցամատյանները կարող են համակցվել կասկադի մեջ, մինչդեռ այլ ծայրամասային սարքերը նույնպես կարող են վերահսկվել հերթափոխի գրանցամատյաններով, օրինակ `էներգիայի տարրերը փոխարկելու ռելեներ: Հնարավոր է նաև վերահսկել 500 առանձին ռելեներ (բավարար թվով հերթափոխի գրանցամատյաններով և էլեկտրամատակարարմամբ) `մեկ տվյալների ելքով:

Ռեգիստրների ելքերը վերահսկելիս հնարավոր է նաև փոխել բայթերի կարգը ամենակարևոր բիթին `MSB FIRST, կամ LSB- ին` ամենաքիչ նշանակալի բիթին: Արդյունքում, այն շրջում է ելքերը: Մի դեպքում, օրինակ, 7 դիոդ է լուսավորված, մյուս դեպքում `1 դիոդ` կախված մուտքի և բայթերի կարգից:

Երկու իրականացումն օգտագործում է EEPROM հիշողություն, որը կարող է պահել տվյալները նույնիսկ հոսանքի խափանումից կամ տախտակի վերագործարկումից հետո: Այս հիշողության երկրորդ օգտագործումը նաև վերջին հայտնի տվյալները ներկայացնելու ունակությունն է այն դեպքում, երբ վեբ սերվերի հետ հնարավոր չէ շփվել (կապի սխալ, սերվեր):

Հիշողությունը սահմանափակված է 10, 000 -ից 100, 000 տառադարձությամբ: Իրականացումները նախատեսված են հիշողության հնարավոր նվազագույն բեռի համար: Տվյալների փոփոխման դեպքում տվյալները չեն վերագրվի: Եթե նույն տվյալները կարդացվում են վեբ սերվերից / հաճախորդից, դրանք չեն վերագրվում EEPROM հիշողության մեջ:

WebClient- ի համար ծրագրային ապահովման ներդրումը (Arduino կողմը) կարելի է անվճար փորձել ՝

Arduino- ն շփվում է վեբ ինտերֆեյսի հետ, որի դեպքում հնարավոր է փոփոխել 3 քառանիշ թիվ ՝

Հարցրեք Arduino- ի համար ՝ որպես վեբ սերվեր ՝ [email protected] նվիրաբերեք լրացուցիչ հրահանգների համար ՝