Arduino এবং 74HC595 Shift Register ব্যবহার করে সাতটি সেগমেন্ট ডিসপ্লে নিয়ন্ত্রণ করা: 6 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:57

আরে, কি খবর, বন্ধুরা! CETech থেকে এখানে আর্কশ।

সেভেন সেগমেন্ট ডিসপ্লে দেখতে ভালো এবং সবসময় ডিজিট আকারে ডেটা প্রদর্শনের জন্য একটি সহজ হাতিয়ার কিন্তু তাদের মধ্যে একটি ত্রুটি রয়েছে যেটা হল যখন আমরা বাস্তবে একটি সেভেন সেগমেন্ট ডিসপ্লে নিয়ন্ত্রণ করি তখন আমরা different টি ভিন্ন এলইডি নিয়ন্ত্রণ করি এবং নিয়ন্ত্রণ করি তাদের প্রত্যেকের জন্য আমাদের বিভিন্ন আউটপুট প্রয়োজন কিন্তু যদি আমরা সাতটি সেগমেন্ট ডিসপ্লেতে প্রতিটি LEDs এর জন্য আলাদা GPIO পিন ব্যবহার করি তাহলে আমাদের মাইক্রোকন্ট্রোলারে পিনের অভাব দেখা দিতে পারে এবং শেষ পর্যন্ত আমাদের অন্য গুরুত্বপূর্ণ সংযোগ করার জন্য কোন জায়গা থাকবে না। এটি আপনার কাছে বড় সমস্যা মনে হতে পারে কিন্তু এই সমস্যার সমাধান খুবই সহজ। আমাদের শুধু 74HC595 শিফট রেজিস্টার আইসি ব্যবহার করতে হবে। একটি একক 74HC595 আইসি 8 টি ভিন্ন পয়েন্টে আউটপুট প্রদানের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে তা ছাড়া আমরা এই আইসিগুলির একটি সংখ্যার সাথে সংযোগ স্থাপন করতে পারি এবং সেগুলি আপনার মাইক্রোকন্ট্রোলারের মাত্র 3 জিপিআইও পিন ব্যবহার করে বিপুল সংখ্যক ডিভাইস নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহার করতে পারি।

সুতরাং এই প্রকল্পে, আমরা আরডুইনো এর সাথে একটি 74HC595 শিফট রেজিস্টার আইসি ব্যবহার করব আরডুইনো এর 3 জিপিআইও পিন ব্যবহার করে একটি সেভেন সেগমেন্ট ডিসপ্লে নিয়ন্ত্রণ করতে এবং বুঝতে পারব কিভাবে এই আইসি একটি দুর্দান্ত হাতিয়ার হতে পারে।

ধাপ 1: আপনার নির্মিত প্রকল্পগুলির জন্য PCBs পান

সস্তায় অনলাইনে PCBs অর্ডার করার জন্য আপনাকে অবশ্যই PCBWAY চেক করতে হবে!

আপনি 10 টি ভাল মানের PCBs তৈরি করেন এবং সস্তায় আপনার দোরগোড়ায় পাঠান। আপনি আপনার প্রথম অর্ডারে শিপিংয়ে ছাড় পাবেন। আপনার গারবার ফাইলগুলি PCBWAY এ আপলোড করুন যাতে সেগুলি ভাল মানের এবং দ্রুত পাল্টানোর সময় তৈরি হয়। তাদের অনলাইন Gerber ভিউয়ার ফাংশন দেখুন। পুরস্কার পয়েন্ট সহ, আপনি তাদের উপহারের দোকান থেকে বিনামূল্যে জিনিস পেতে পারেন।

ধাপ 2: প্রায় 74HC595 শিফট রেজিস্টার

একটি 74HC595 শিফট রেজিস্টার একটি 16 পিন SIPO IC। SIPO এর মানে হল সিরিয়াল ইন এবং প্যারালাল আউট যার অর্থ হল এটি একটি সময়ে সিরিয়াল ইনপুট নেয় এবং সমস্ত আউটপুট পিনগুলিতে সমান্তরালভাবে বা একই সাথে আউটপুট প্রদান করে। আমরা জানি যে শিফট রেজিস্টারগুলি সাধারণত স্টোরেজ উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয় এবং রেজিস্টারগুলির সম্পত্তি এখানে ব্যবহার করা হয়। সিরিয়াল ইনপুট পিনের মাধ্যমে ডেটা স্লাইড করে এবং প্রথম আউটপুট পিনে চলে যায় এবং অন্য ইনপুট পাওয়ার সাথে সাথে IC এর ভিতরে অন্য ইনপুট না আসা পর্যন্ত সেখানে থাকে, পূর্বে সংরক্ষিত ইনপুট পরবর্তী আউটপুটে স্থানান্তরিত হয় এবং নতুন প্রবেশ করা ডেটা আসে প্রথম পিনে। এই প্রক্রিয়া চলতে থাকে যতক্ষণ না আইসি এর স্টোরেজ পূর্ণ না হয় অর্থাৎ 8 টি ইনপুট না পাওয়া পর্যন্ত। কিন্তু যখন 9 ম ইনপুট পাওয়ার সাথে সাথে IC স্টোরেজ পূর্ণ হয়ে যায় তখন QH 'পিনের মাধ্যমে প্রথম ইনপুট বের হয়ে যায় যদি QH' পিনের মাধ্যমে বর্তমান রেজিস্টারে ডেজি-শৃঙ্খলিত আরেকটি শিফট রেজিস্টার থাকে তাহলে ডেটা সেই দিকে চলে যায় নিবন্ধন করুন অন্যথায় এটি হারিয়ে যায় এবং আগত ডেটা পূর্বে সঞ্চিত ডেটা স্লাইড করে আসছে। এই প্রক্রিয়াটি উপচে পড়া হিসাবে পরিচিত। এই আইসি মাইক্রোকন্ট্রোলারের সাথে সংযোগ করার জন্য মাত্র GP টি জিপিআইও পিন ব্যবহার করে এবং সেইজন্য মাইক্রোকন্ট্রোলারের মাত্র GP টি জিপিআইও পিন ব্যবহার করে আমরা এই আইসির একটি আরেকটির সাথে ডেইজি-চেইন করে অসীম ডিভাইস নিয়ন্ত্রণ করতে পারি।

একটি বাস্তব বিশ্বের উদাহরণ যা শিফট রেজিস্টার ব্যবহার করে তা হল 'অরিজিনাল নিন্টেন্ডো কন্ট্রোলার'। নিন্টেন্ডো এন্টারটেইনমেন্ট সিস্টেমের প্রধান নিয়ামককে সমস্ত বোতাম প্রেস করার জন্য ধারাবাহিকভাবে প্রয়োজন, এবং এটি সেই কাজটি সম্পন্ন করার জন্য একটি শিফট রেজিস্টার ব্যবহার করেছিল।

ধাপ 3: 74HC595 এর পিন ডায়াগ্রাম

যদিও এই আইসি বিভিন্ন ধরণের এবং মডেলের মধ্যে পাওয়া যায় আমরা এখানে টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্টের পিনআউট SN74HC595N IC নিয়ে আলোচনা করব। এই আইসি সম্পর্কে আরও বিস্তারিত তথ্যের জন্য, আপনি এখান থেকে এর ডেটশীটটি উল্লেখ করতে পারেন।

শিফট রেজিস্টার আইসিতে নিম্নলিখিত পিন রয়েছে:-

1) জিএনডি - এই পিনটি মাইক্রোকন্ট্রোলারের গ্রাউন্ড পিন বা বিদ্যুৎ সরবরাহের সাথে সংযুক্ত।

2) Vcc - এই পিনটি মাইক্রোকন্ট্রোলার বা পাওয়ার সাপ্লাই এর Vcc এর সাথে সংযুক্ত কারণ এটি একটি 5V লজিক লেভেলের IC। 5V পাওয়ার সাপ্লাই এর জন্য অগ্রাধিকারযোগ্য।

3) SER - এটি হল সিরিয়াল ইনপুট পিন ডেটা এই পিনের মাধ্যমে ক্রমানুসারে প্রবেশ করা হয় অর্থাৎ এক সময়ে এক বিট প্রবেশ করা হয়।

4) SRCLK - এটি হল Shift Register Clock Pin। এই পিনটি শিফট রেজিস্টারের ঘড়ি হিসাবে কাজ করে কারণ এই পিনের মাধ্যমে ঘড়ি সংকেত প্রয়োগ করা হয়। যেহেতু আইসি একটি ইতিবাচক প্রান্ত ট্রিগার হয় তাই বিট শিফট রেজিস্টারে স্থানান্তর করার জন্য, এই ঘড়িটি উচ্চ হওয়া প্রয়োজন।

5) RCLK - এটি নিবন্ধন ঘড়ি পিন। এটি একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ পিন কারণ এই আইসিগুলির সাথে সংযুক্ত ডিভাইসগুলিতে আউটপুটগুলি পর্যবেক্ষণ করার জন্য আমাদের ইনপুটগুলিকে ল্যাচে সংরক্ষণ করতে হবে এবং এই উদ্দেশ্যে, RCLK পিনটি উচ্চ হওয়া দরকার।

6) SRCLR- এটি হল শিফট রেজিস্টার ক্লিয়ার পিন। যখনই আমাদের শিফট রেজিস্টারের স্টোরেজ পরিষ্কার করার প্রয়োজন হয় তখন এটি ব্যবহার করা হয়। এটি রেজিস্টারে সংরক্ষিত উপাদানগুলিকে একবারে 0 এ সেট করে। এটি একটি নেগেটিভ লজিক পিন তাই যখনই আমাদের রেজিস্টার ক্লিয়ার করতে হবে তখন আমাদের এই পিনে LOW সিগন্যাল লাগাতে হবে অন্যথায় এটাকে হাই রাখতে হবে।

7) OE- এটি আউটপুট সক্ষম পিন। এটি একটি নেগেটিভ লজিক পিন এবং যখনই এই পিনটি হাই সেট করা হয় তখন রেজিস্টারটি হাই ইম্পিডেন্স অবস্থায় সেট করা হয় এবং আউটপুট প্রেরণ করা হয় না। আউটপুট পেতে আমাদের এই পিনটি কম সেট করতে হবে।

8) Q1 -Q7 - এগুলি আউটপুট পিন এবং LEDs এবং সেভেন সেগমেন্ট ডিসপ্লে ইত্যাদির মতো কিছু আউটপুটের সাথে সংযুক্ত হওয়া প্রয়োজন।

9) QH ' - এই পিনটি আছে যাতে আমরা এই IC গুলিকে ডেইজি -চেইন করতে পারি যদি আমরা এই QH কে অন্য IC- এর SER পিনের সাথে সংযুক্ত করি এবং উভয় IC- কে একই ঘড়ির সংকেত দিই, তারা 16 -এর সাথে একক IC- এর মত আচরণ করবে আউটপুট অবশ্যই, এই কৌশলটি দুটি আইসি-তে সীমাবদ্ধ নয়-যদি আপনি তাদের সকলের জন্য পর্যাপ্ত শক্তি রাখেন তবে আপনি যতটা চান ডেইজি-চেইন করতে পারেন।

ধাপ 4: 74HC595 এর মাধ্যমে Arduino এর সাথে ডিসপ্লে সংযোগ করা

তাই এখন আমাদের শিফট রেজিস্টার আইসি সম্পর্কে পর্যাপ্ত জ্ঞান আছে তাই আমরা বাস্তবায়ন অংশে যাব। এই ধাপে, আমরা 74HC595 IC এর মাধ্যমে Arduino এর সাথে SSD নিয়ন্ত্রণ করার জন্য সংযোগগুলি করব।

প্রয়োজনীয় উপকরণ: আরডুইনো ইউএনও, সেভেন সেগমেন্ট ডিসপ্লে, 74HC595 শিফট রেজিস্টার আইসি, জাম্পার কেবল।

1) নিম্নলিখিত পদ্ধতিতে IC কে SSD এর সাথে সংযুক্ত করুন:-

• আইসি পিন নং 1 (Q1) একটি প্রতিরোধকের মাধ্যমে B খণ্ডের জন্য পিন প্রদর্শন করতে।
• আইসি পিন নং 2 (Q2) একটি প্রতিরোধকের মাধ্যমে সেগমেন্ট সি এর জন্য পিন প্রদর্শন করতে।
• আইসি পিন নং 3 (Q3) একটি প্রতিরোধকের মাধ্যমে সেগমেন্ট ডি এর জন্য পিন প্রদর্শন করতে।
• আইসি পিন নং 4 (Q4) একটি প্রতিরোধকের মাধ্যমে সেগমেন্ট ই এর জন্য পিন প্রদর্শন করতে।
• আইসি পিন নং 5 (Q5) একটি প্রতিরোধকের মাধ্যমে সেগমেন্ট এফের জন্য পিন প্রদর্শন করতে।
• আইসি পিন নং 6 (Q6) একটি প্রতিরোধকের মাধ্যমে সেগমেন্ট জি এর জন্য পিন প্রদর্শন করতে।
• IC পিন নং 7 (Q7) একটি প্রতিরোধকের মাধ্যমে সেগমেন্ট Dp এর জন্য পিন প্রদর্শন করতে।
• ডিসপ্লেতে পাওয়ার বা গ্রাউন্ড রেলের সাধারণ পিন। আপনার যদি একটি সাধারণ অ্যানোড ডিসপ্লে থাকে তবে পাওয়ার রেলের সাথে সাধারণ সংযোগ করুন, অন্যথায় একটি সাধারণ ক্যাথোড ডিসপ্লের জন্য স্থল রেলের সাথে সংযোগ স্থাপন করুন

2) আইসির পিন নং 10 (ক্লিয়ার পিন রেজিস্টার করুন) পাওয়ার রেলের সাথে সংযুক্ত করুন। এটি রেজিস্টারকে ক্লিয়ার করা থেকে বিরত রাখবে কারণ এটি একটি সক্রিয় লো পিন।

3) আইসি এর পিন নং 13 (আউটপুট সক্ষম পিন) স্থল রেলের সাথে সংযুক্ত করুন। এটি একটি সক্রিয়-উচ্চ পিন অতএব যখন এটি কম রাখা হয় তখন এটি IC কে আউটপুট দিতে সক্ষম করবে।

4) IC এর Arduino Pin 2 কে Pin12 (Latch Pin) এর সাথে সংযুক্ত করুন।

5) আইসির পিন 14 (ডেটা পিন) এর সাথে আরডুইনো পিন 3 সংযুক্ত করুন।

6) আইসির পিন 11 (ক্লক পিন) এর সাথে আরডুইনো পিন 4 সংযুক্ত করুন।

7) IC এর Vcc এবং GND কে Arduino এর সাথে সংযুক্ত করুন।

এই সমস্ত সংযোগগুলি করার পরে আপনি উপরের চিত্রের অনুরূপ একটি সার্কিটের সাথে শেষ হবে এবং এই সমস্ত পদক্ষেপের পরে আপনাকে কোডিং অংশে যেতে হবে।

ধাপ 5: সাত সেগমেন্ট ডিসপ্লে নিয়ন্ত্রণ করতে Arduino কোডিং

এই ধাপে, আমরা সেভেন সেগমেন্ট ডিসপ্লেতে বিভিন্ন সংখ্যা প্রদর্শন করতে Arduino UNO কে কোড করব। এর জন্য পদক্ষেপগুলি নিম্নরূপ:-

1) আপনার পিসিতে Arduino Uno সংযুক্ত করুন।

2) এখান থেকে এই প্রকল্পের গিথুব সংগ্রহস্থলে যান।

3) সংগ্রহস্থলে "7segment_arduino.ino" ফাইলটি খুলুন এটি এই প্রকল্পের জন্য কোড খুলবে।

4) এই কোডটি কপি করুন এবং আপনার Arduino IDE এ পেস্ট করুন এবং বোর্ডে আপলোড করুন।

কোডটি আপলোড হওয়ার সাথে সাথে আপনি 1 সেকেন্ড দেরিতে ডিসপ্লেতে 0 থেকে 9 পর্যন্ত সংখ্যা দেখতে পাবেন।

ধাপ 6: আপনি এই মত আপনার নিজের তৈরি করতে পারেন

সুতরাং এই সমস্ত পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করে আপনি নিজেরাই এই প্রকল্পটি তৈরি করতে পারেন যা উপরের ছবিতে দেখানো প্রকল্পের মতো দেখাবে। আপনি শিফট রেজিস্টার আইসি ছাড়াও একই প্রজেক্টটি চেষ্টা করতে পারেন এবং আপনি জানতে পারবেন যে এই আইসি কীভাবে একাধিক বস্তুর আউটপুট প্রদান করতে সাহায্য করে তাও কম সংখ্যক জিপিআইও পিন ব্যবহার করে। আপনি এই আইসিগুলির একটি সংখ্যাকে ডেইজি-চেইন করার চেষ্টা করতে পারেন এবং প্রচুর সংখ্যক সেন্সর বা ডিভাইস নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন।

আশা করি আপনি এই টিউটোরিয়ালটি পছন্দ করেছেন।