Cascade of Shift Registers 74HC595 يتم التحكم فيها عبر Arduino و Ethernet: 3 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

أود اليوم أن أقدم مشروعًا قمت بتنفيذه في نسختين. يستخدم المشروع 12 مسجل تحول 74HC595 و 96 LED ، لوحة Arduino Uno مع درع Ethernet Wiznet W5100. 8 مصابيح LED متصلة بكل سجل نوبة. يتم تمثيل الأرقام من 0 إلى 9 بمصابيح LED. كل سجل نوبة مجهز بـ 8 محطات خرج.

كل من سجلات التحول الأربعة 74HC595 تشكل وحدة منطقية - عرض لسرد رقم مكون من 4 أرقام. في المجموع ، هناك 3 عروض منطقية في المشروع تتكون من 12 سجل نوبة.

تتوافق التطبيقات مع لوحات Arduino Nano و Mega و Uno ولأغطية ووحدات Ethernet من عائلة Wiznet ، وتحديداً الطرازين W5100 و W5500 (باستخدام مكتبة Ethernet2).

اللوازم

• اردوينو اونو / نانو
• إيثرنت Wiznet W5100 / W5500
• 4 حتى 12 وردية سجل 74HC595
• 32 حتى 96 الصمام الثنائي

الخطوة 1: عمليات التنفيذ التي تم تنفيذها في المشروع باستخدام Arduino:

• خادم الويب - خادم HTTP يعمل مباشرة على Arduino ، يسمح بتفسير كود HTML
• WebClient - العميل قادر على تقديم طلب HTTP إلى خادم بعيد ، وإرسال / تنزيل البيانات

قاعدة بيانات للانترنت:

• يوفر صفحة ويب بتنسيق HTML مع نموذج يسمح لك بإدخال 3 أرقام مكونة من أربعة أرقام.
• بعد إرسال النموذج ، تتم معالجة البيانات وتخزينها في ذاكرة EEPROM ، ويتم إبلاغ المستخدم بمعالجة البيانات بواسطة صفحة فرعية منفصلة.
• بعد حفظ البيانات ، يتم إعادة توجيه المستخدم مرة أخرى إلى النموذج.
• ذاكرة EEPROM مستقلة عن الطاقة ، ويمكن الوصول إلى البيانات حتى بعد استعادة الطاقة ، ولكن أيضًا إعادة تشغيل اللوحة.
• يتم عرض جميع الأرقام بعد ذلك على ثلاث شاشات تتكون من 12 سجلاً من سجلات التحول 74HC595.

العميل على شبكة الإنترنت:

• يتم الاتصال بخادم الويب كل 5 ثوانٍ بعد بروتوكول
• يقوم خادم الويب بتشغيل تطبيق ويب PHP يسمح لك بإدخال 3 أرقام مكونة من أربعة أرقام عبر نموذج HTML.
• يتم تخزين البيانات من النموذج في قاعدة بيانات MySQL.
• يطلب Arduino استرداد البيانات من قاعدة البيانات هذه عبر استعلام إلى الخادم.
• يتم تحليل البيانات التي تمت معالجتها بواسطة Arduino ، ثم يتم رسمها باستخدام سجلات التحول 74HC595.
• يتم تخزين البيانات أيضًا في ذاكرة EEPROM الخاصة بـ Arduino ، ويتم استخدامها في حالة فشل الاتصال بخادم الويب / عند إعادة تشغيل لوحات Arduino ، يتم استخدامها في العرض الأولي للبيانات الموجودة على سجلات التحول.
• يتم الكتابة فوق البيانات في EEPROM فقط عندما تتغير البيانات ، يتم حفظ خلايا EEPROM من الكتابة غير الضرورية.

الخطوة 2: الأسلاك ولقطة الشاشة

اتصال Cascade لسجلات التحول 74HC595 (يمكن تمديده بمقدار x أكثر) - تصدير من TinkerCAD. لقطة الشاشة موجودة من واجهة خادم الويب ، عندما تحصل على البيانات عبر نموذج HTML ، ومعالجتها ، وحفظها في ذاكرة EEPROM.

الخطوة 3: 74HC595 + أكواد المصدر

يتضح من الرسم التخطيطي أنه يتم استخدام 3 أسلاك بيانات فقط للتحكم في سجلات التحول:

• منفذ البيانات - (SER إلى 74HC595)
• خرج الساعة - (SRCLK على 74HC595)
• منفذ مزلاج - (RCLK إلى 74HC595)

يمكن دمج سجلات التحول في سلسلة ، بينما يمكن أيضًا التحكم في الأجهزة الطرفية الأخرى بواسطة سجلات التحول - على سبيل المثال ، المرحلات لتبديل عناصر الطاقة. من الممكن أيضًا التحكم في 500 مرحل منفصل (مع عدد كافٍ من سجلات التحول ومصدر الطاقة) مع إخراج بيانات واحد.

عند التحكم في مخرجات السجلات ، من الممكن أيضًا تعديل ترتيب البايت إلى البتة الأكثر أهمية - MSB FIRST أو LSB - البتة الأقل أهمية. نتيجة لذلك ، فإنه يعكس النواتج. في حالة واحدة ، على سبيل المثال ، تضاء 7 صمامات ثنائية ، وفي الحالة الأخرى 1 ديود اعتمادًا على الإدخال وترتيب البايت.

يستخدم كلا التطبيقين ذاكرة EEPROM ، والتي يمكنها تخزين البيانات حتى بعد انقطاع التيار الكهربائي أو بعد إعادة تشغيل اللوحة. الاستخدام الثاني لهذه الذاكرة هو أيضًا القدرة على تمثيل آخر البيانات المعروفة في حالة تعذر الاتصال بخادم الويب (خطأ في الاتصال ، الخادم).

تقتصر الذاكرة على 10000 إلى 100000 نسخة. تم تصميم التطبيقات لأدنى حمل ممكن للذاكرة. لن يتم الكتابة فوق البيانات عند تغييرها. إذا تمت قراءة نفس البيانات من خادم الويب / العميل ، فلن يتم الكتابة فوقها في ذاكرة EEPROM.

يمكن تجربة تنفيذ البرنامج (جانب Arduino) لـ WebClient مجانًا على:

يتصل Arduino بواجهة ويب يمكن من خلالها تعديل 3 أرقام مكونة من أربعة أرقام:

اطلب رمز Arduino كخادم ويب على: [email protected] تبرع لمزيد من التعليمات: