注釈

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2.4 マイクロチップ - 74HC595

このエキサイティングなプロジェクトへようこそ！このプロジェクトでは、74HC595チップを使用して8つのLEDの流れるような表示を制御します。

このプロジェクトを起動すると、8つのLED間で飛び交うかのような魅惑的な光の流れが目の前に広がります。一つ一つのLEDが順に点灯し、すぐに消えていく間に、次のLEDが輝き続け、美しくダイナミックな効果を生み出します。

74HC595チップを巧みに利用することで、複数のLEDのオン/オフ状態を制御し、流れるような効果を実現できます。このチップには複数の出力ピンがあり、LEDの点灯順序を制御するために直列に接続できます。さらに、チップの拡張性により、流れる表示にさらに多くのLEDを簡単に追加し、より壮観な効果を作り出すことができます。

必要な部品

このプロジェクトには以下のコンポーネントが必要です。

一式を購入するのが便利です。こちらがリンクです:

名前

このキットのアイテム

リンク

ESP32 Starter Kit

320+

ESP32 Starter Kit

もちろん、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

ESP32 WROOM 32E

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ESP32カメラ拡張ボード

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ブレッドボード

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ジャンパーワイヤ

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抵抗器

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LED

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74HC595

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利用可能なピン

このプロジェクトでESP32ボードに利用可能なピンのリストです。

利用可能なピン

IO13, IO12, IO14, IO27, IO26, IO25, IO33, IO32, IO15, IO2, IO0, IO4, IO5, IO18, IO19, IO21, IO22, IO23

回路図

../../_images/circuit_2.4_74hc595_led.png

  • MR（ピン10）がハイレベルで、CE（ピン13）がローレベルのとき、SHcpの立ち上がりエッジでデータが入力され、SHcpの立ち上がりエッジを通してメモリレジスタに移動します。

  • 2つのクロックを接続すると、シフトレジスタはメモリレジスタよりも常に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（Q7'）、非同期リセットボタン（ローレベル）があります。

  • メモリレジスタは、3状態の並列8ビットバスを出力します。

  • OEが有効（ローレベル）のとき、メモリレジスタのデータがバス（Q0 ～ Q7）に出力されます。

配線図

../../_images/2.4_74hc595_bb.png

コード

注釈

  • esp32-starter-kit-main\c\codes\2.4_74hc595 のパスの下にある 2.4_74hc595.ino ファイルを開きます。

  • ボード（ESP32 Dev Module）を選択し、適切なポートを選んだ後、 アップロード ボタンをクリックします。

  • "Unknown COMxx"が常に表示されますか？

コードをESP32ボードにアップロードすると、LEDが次々と点灯するのを見ることができます。

どのように動作するのか？

  1. 74HC595で制御される8つのLEDの作業状態を変更するために使用されるいくつかの8ビットバイナリ数値を格納するために配列を宣言します。

    int datArray[] = {B00000000, B00000001, B00000011, B00000111, B00001111, B00011111, B00111111, B01111111, B11111111};

  2. loop() 関数。

    void loop()
    {
        for(int num = 0; num <10; num++)
        {
            digitalWrite(STcp,LOW); //Set ST_CP and hold low for as long as you are transmitting
            shiftOut(DS,SHcp,MSBFIRST,datArray[num]);
            digitalWrite(STcp,HIGH); //pull the ST_CPST_CP to save the data
            delay(1000);
        }
    }

    • datArray[] を反復し、バイナリ値をシフトレジスタに順次送信します。

    • digitalWrite(STcp, LOW) と digitalWrite(STcp, HIGH) の命令でデータがストレージレジスタにラッチされます。

    • shiftOut() 関数は、データピン（DS）とシフトレジスタクロックピン（SHcp）を使用して、 datArray[] からバイナリ値をシフトレジスタに送信します。 MSBFIRST は高ビットから移動することを意味します。

    • LEDパターンの更新間に1秒の一時停止を作ります。