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5.1 - Microchip - 74HC595

El circuito integrado (o «IC» por sus siglas en inglés) es un dispositivo o componente electrónico en miniatura que se representa en los circuitos mediante el símbolo «IC».

Mediante un proceso específico, se interconectan transistores, resistencias, condensadores, inductores y otros componentes y cables necesarios en un circuito, todo fabricado en una o varias pequeñas obleas de semiconductor o sustratos dieléctricos y luego encapsulados en una carcasa. Esto crea una estructura en miniatura con las funciones de circuito requeridas, donde todos los componentes están estructurados en una sola unidad, logrando un gran avance hacia la micro-miniaturización, bajo consumo energético, inteligencia y alta fiabilidad en los componentes electrónicos.

Los inventores de los circuitos integrados son Jack Kilby (circuitos integrados basados en germanio (Ge)) y Robert Norton Noyce (circuitos integrados basados en silicio (Si)).

Este kit incluye un IC, el 74HC595, que permite reducir considerablemente el uso de pines GPIO. En concreto, puede reemplazar 8 pines de salida de señales digitales escribiendo un número binario de 8 bits.

• Binary number - Wikipedia

• 74HC595

Componentes Necesarios

Para este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.

Es muy conveniente adquirir un kit completo, aquí tienes el enlace:

Nombre	ITEMS EN ESTE KIT	LINK DE COMPRA
Kit Kepler	450+	Kepler Ultimate Kit

También puedes comprarlos por separado en los enlaces a continuación.

N°	INTRODUCCIÓN DEL COMPONENTE	CANTIDAD	LINK DE COMPRA
1	Conociendo el Pico W	1	COMPRAR
2	Cable Micro USB	1
3	Protoboard	1	COMPRAR
4	Cables de Puente (Jumpers)	Varios	COMPRAR
5	Resistor	8 (220Ω)	COMPRAR
6	LED	8	COMPRAR
7	74HC595	1	COMPRAR

Esquema

• Cuando MR (pin 10) está en nivel alto y OE (pin 13) en nivel bajo, los datos se ingresan en el flanco ascendente de SHcp y pasan al registro de memoria mediante el flanco ascendente de SHcp.

• Si ambos relojes están conectados, el registro de desplazamiento siempre tiene un pulso de anticipación sobre el registro de memoria.

• El registro de memoria cuenta con un pin de entrada en serie (Ds), un pin de salida en serie (Q) y un botón de reinicio asíncrono (nivel bajo).

• El registro de memoria produce un bus con salida paralela de 8 bits y en tres estados.

• Cuando OE está habilitado (nivel bajo), los datos en el registro de memoria se emiten al bus (Q0 ~ Q7).

Conexión

Código

Nota

• Puedes abrir el archivo 5.1_microchip_74hc595.ino en la ruta kepler-kit-main/arduino/5.1_microchip_74hc595.

• O copia este código en el Arduino IDE.

• No olvides seleccionar la placa (Raspberry Pi Pico) y el puerto correcto antes de hacer clic en el botón Upload.

Cuando el programa esté en ejecución, podrás ver cómo los LEDs se encienden uno tras otro.

¿Cómo funciona?

Declara un array donde se almacenan varios números binarios de 8 bits que se utilizan para cambiar el estado de los ocho LEDs controlados por el 74HC595.

int datArray[] = {0b00000000, 0b00000001, 0b00000011, 0b00000111, 0b00001111, 0b00011111, 0b00111111, 0b01111111, 0b11111111};

Configura STcp a nivel bajo primero y luego a nivel alto. Esto generará un pulso ascendente en STcp.

digitalWrite(STcp,LOW);

La función shiftOut() desplaza un byte de datos un bit a la vez, lo que significa que desplaza un byte de datos en datArray[num] al registro de desplazamiento con el pin DS. MSBFIRST indica que se mueve desde los bits más altos.

shiftOut(DS,SHcp,MSBFIRST,datArray[num]);

Después de ejecutar digitalWrite(STcp,HIGH), STcp estará en el flanco ascendente. En ese momento, los datos en el registro de desplazamiento se moverán al registro de memoria.

digitalWrite(STcp,HIGH);

Un byte de datos se transferirá al registro de memoria después de 8 veces. Luego, los datos del registro de memoria se envían al bus (Q0-Q7). Por ejemplo, desplazando B00000001 se encenderá el LED controlado por Q0 y apagará los LEDs controlados por Q1~Q7.