扩展Arduino595.docx

1、扩展Arduino595扩展Arduino：数字输出端口3 Comments Posted by flamingoeda in Arduino随着你对Arduino的深入理解和应用，相信很快就会遇到Arduino端口不够用的情况了。比如你可能需要在你的项目里控制更多的LED或者继 电器，但却发现12似乎是一个很难超越的数字；或者你的声音项目里需要更多的电位器，但是Arduino板上6个模拟输入接口的限制却让你捉襟见肘。如果此时Arduino的处理能力还尚能满足你的要求，只是接口数目不够，能够采用的一种办法就是对Arduino的数字端口和模拟端口进行扩展。 下图就是一个Arduino数字输出端口

2、扩展板，利用它原理上你可以将Arduino上的3个数字输出端口扩展成8个数字输出端口，通俗说来就是3个换8 个;-)实验这块板最简单的办法是用三根数字连接线，分别将该扩展板上的SCK，RCK和SER引脚与传感器扩展板上的数字I/O的8、9和10号引脚相连接：相应的测试代码如下所示：int dataPin = 8; / SERint latchPin = 9; / RCKint clockPin = 10; / SCKvoid setup() pinMode(latchPin, OUTPUT); pinMode(clockPin, OUTPUT); pinMode(dataPin, OUTPUT

3、);void loop() for (int j = 0; j 255; j+) / start transmit data digitalWrite(latchPin, LOW); shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, j); / end transmit data digitalWrite(latchPin, HIGH); delay(500); 上述代码中最核心的是对函数shiftOut()的调用，它的作用往扩展板上的8个数字引脚上写一个字节，该字节的每一位分别对应扩展板上8个数字输出I/O引脚中的一个。除此之外，shiftOut()函数在调用之前需

4、要调用digitalWrite()将RCK置低，调用完成之后再置高，这是由芯片的控制时序决定的:-) 程序运行时的效果相当于一个递增的计数器，在扩展板的8个输出端口上分别接8个LED灯，可以看到相应的累加效果：今天调试88双色LED显示屏，用三个74HC595级联，一点心得： 1、连接方式：三个595的11、12脚相连，第一级的14脚接MCU的串行数据输出，第一级的9（QH）接第二级的14脚，第二级的9（QH）接第三级的14脚，如有更多级可以一直串下去。 2、数据输出：先将第三级（最后一级）的数据输出（只需发出移位脉冲，不要发锁存脉冲），然后是上一级，直到所有级的数据全部发完（数据现在是一一对

5、应），这时MCU发出锁存脉冲，这样数据即可对号入座了。 以上信息希望对刚开始用595的朋友有用，由于水平有限，不足或错误之处请各位多多指教。如果读到这你以为一切就结束了的话，那可就大错特错了;-)除了单个使用之外，这一扩展板其实是可以通过相应的连接线实现级连的。也就是说，如果两块相连的话，你就可以用Arduino上的三个数字I/O端口扩展出16个数字输出端口，如果三块相连的话，你就可以用Arduino上的三个数字I/O端口扩展出24个数字输出端口来。理认上讲这样的扩展是可以一直做下去的，但受限于处理器的处理能力和电源大小、外部干扰等的影响，这样的扩展在实际应用中当然是有一定限制的，至于是多少嘛

6、 ，那就得由实际的应用场景来决定了。下面来看两块数字输出扩展板如果级联使用。在上述接好的电路的基础上，我们只需要再用一根数字输出扩展板连接线，将第一块数字输出扩展板上的输出端口（OUTPUT），与第二块数字输出扩展板上的输入端口（INPUT）连接起来，电路部分就算完成了：程序部分我们对上面的程序做一点点小的修改，由于是两块数字输出扩展板，因此我们需要分别调用两次shiftOut()函数，来为两块数字输出扩展板分别设置不同的值：int dataPin = 8; / SERint latchPin = 9; / RCKint clockPin = 10; / SCKvoid setup() pin

7、Mode(latchPin, OUTPUT); pinMode(clockPin, OUTPUT); pinMode(dataPin, OUTPUT);void loop() for (int j = 0; j QB-QC-.-QH；下降沿移位寄存器数据不变。（脉冲宽度：5V时，大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级）RCK(12脚)：上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器，下降沿时存储寄存器数据不变。通常我将RCK置为低电平，当移位结束后，在RCK端产生一个正脉冲（5V时，大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级），更新显示数据。/G(13脚): 高电平时禁止输出（高阻态）。如果的引脚不紧张，

8、用一个引脚控制它，可以方便地产生闪烁和熄灭效果。比通过数据端移位控制要省时省力。注:1)74164和74595功能相仿，都是8位串行输入转并行输出移位寄存器。74164的驱动电流(25mA)比74595(35mA)的要小,14脚封装，体积也小一些。2)74595的主要优点是具有数据存储寄存器，在移位的过程中，输出端的数据可以保持不变。这在串行速度慢的场合很有用处，数码管没有闪烁感。3)595是串入并出带有锁存功能移位寄存器，它的使用方法很简单，在正常使用时SCLR为高电平， G为低电平。从SER每输入一位数据，串行输595是串入并出带有锁存功能移位寄存器，它的使用方法很简单，如下面的真值表，在

9、正常使用时SCLR为高电平， G为低电平。从SER每输入一位数据，串行输入时钟SCK上升沿有效一次，直到八位数据输入完毕，输出时钟上升沿有效一次，此时，输入的数据就被送到了输出端。入时钟SCK上升沿有效一次，直到八位数据输入完毕，输出时钟上升沿有效一次，此时，输入的数据就被送到了输出端。 其实,看了这么多595的资料,觉得没什么难的,关键是看懂其时序图,说到底,就是下面三步(引用): 第一步：目的：将要准备输入的位数据移入74HC595数据输入端上。 方法：送位数据到 P1.0。 第二步：目的：将位数据逐位移入74HC595，即数据串入 方法：P1.2产生一上升沿，将P1.0上的数据移入74H

10、C595中.从低到高。 第三步：目的：并行输出数据。即数据并出 方法：P1.1产生一上升沿，将由P1.0上已移入数据寄存器中的数据 送入到输出锁存器。 说明： 从上可分析：从P1.2产生一上升沿（移入数据）和P1.1产生一上升沿 （输出数据）是二个独立过程，实际应用时互不干扰。即可输出数据的 同时移入数据。 而具体编程方法为 如：R0中存放3FH,LED数码管显示“0” ;*接口定义： DS_595 EQU P1.0 ;串行数据输入（595-14） CH_595 EQU P1.2 ;移位时钟脉冲（595-11） CT_595 EQU P1.1 ;输出锁存器控制脉冲（595-12） ;*将移位寄存器内的数据锁存到输出寄存器并显示OUT_595: