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5.9 ShiftOut(LED)¶
shiftOut() は74HC595が8つのデジタル信号を出力するために使用されます。バイナリ数の最後のビットをQ0に、最初のビットの出力をQ7に行います。つまり、バイナリ数“00000001”を書き込むと、Q0が高レベルを出力し、Q1〜Q7が低レベルを出力します。
このプロジェクトでは、74HC595の使用方法を学びます。74HC595は8ビットのシフトレジスタと三状態の並列出力を持つストレージレジスタで構成されています。シリアル入力を並列出力に変換するため、MCUのIOポートを節約できます。
具体的には、74hc595は8ビットのバイナリ数を書き込むことでデジタル信号出力のための8つのピンを置き換えることができます。
必要な部品
このプロジェクトでは、以下のコンポーネントが必要です。
一式をまとめて購入することは非常に便利です。リンクは以下の通りです：
名前 |
このキットのアイテム |
リンク |
|---|---|---|
3 in 1 Starter Kit |
380+ |
以下のリンクから個別に購入することもできます。
コンポーネントの紹介 |
購入リンク |
|---|---|
回路図
MR (pin10)が高レベルでOE (pin13)が低レベルのとき、データはSHcpの立ち上がりエッジで入力され、SHcpの立ち上がりエッジを通ってメモリレジスタに移動します。
2つのクロックが連結されている場合、シフトレジスタは常にメモリレジスタよりも1パルス早くなります。
メモリレジスタにはシリアルシフト入力ピン(Ds)、シリアル出力ピン(Q)、非同期リセットボタン（低レベル）があります。
メモリレジスタは、3状態での8ビット並列のバスを出力します。
OEが有効（低レベル）のとき、メモリレジスタのデータはバス(Q0〜Q7)に出力されます。
配線図
コード
注釈
3in1-kit\basic_project\5.9.shiftout_ledのパスの下の5.9.shiftout_led.inoファイルを開きます。または、このコードを Arduino IDE にコピーします。
または、 Arduino Web Editor を通じてコードをアップロードします。
R3ボードにコードをアップロードすると、LEDが次々に点灯するのが見られます。
どのように動作するのか？
配列を宣言し、 74HC595によって制御される8つのLEDの動作状態を変更するために使用されるいくつかの8ビットバイナリ数を保存します。
int datArray[] = {B00000000, B00000001, B00000011, B00000111, B00001111, B00011111, B00111111, B01111111, B11111111};
最初に STcp を低レベルに設定し、次に高レベルに設定します。
これにより、STcpの立ち上がりエッジのパルスが生成されます。
digitalWrite(STcp,LOW);
shiftOut() は、一度に1ビットのデータをシフトアウトするために使用され、
datArray[num] のデータのバイトを DS ピンを使用してシフトレジスタにシフトします。 MSBFIRST は高ビットからの移動を意味します。
shiftOut(DS,SHcp,MSBFIRST,datArray[num]);
digitalWrite(STcp,HIGH) が実行された後、 STcp は立ち上がりエッジになります。
この時点で、シフトレジスタのデータがメモリレジスタに移動されます。
digitalWrite(STcp,HIGH);
8回の後に、1バイトのデータがメモリレジスタに転送されます。
次に、メモリレジスタのデータがバス(Q0-Q7)に出力されます。
例えば、 B00000001 をシフトアウトすると、Q0によって制御されるLEDが点灯し、Q1〜Q7によって制御されるLEDが消灯します。