arduino扩展IO与M74HC595B芯片的使用,挪车电话提示牌的设计

2018-01-0915:39:24

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视频连接

首先arduino中shiftOUT（）函数的定义与说明！

shiftOut()
描述
将一个数据的一个字节一位一位的移出。从最高有效位（最左边）或最低有效位（最右边）开始。依次向数据脚写入每一位，之后时钟脚被拉高或拉低，指示刚才的数据有效。
注意：如果你所连接的设备时钟类型为上升沿，你要确定在调用shiftOut()前时钟脚为低电平，如调用digitalWrite(clockPin, LOW)。
注意：这是一个软件实现；Arduino提供了一个硬件实现的SPI库，它速度更快但只在特定脚有效。

语法
shiftOut(dataPin, clockPin, bitOrder, value)
参数
dataPin：输出每一位数据的引脚(int)
clockPin：时钟脚，当dataPin有值时此引脚电平变化(int)
bitOrder：输出位的顺序，最高位优先或最低位优先
value: 要移位输出的数据(byte)

调用的方法为

    digitalWrite(latchPin,LOW); //将ST_CP口上面加低电平让芯片准备好接收数据
    shiftOut(dataPin,clockPin,MSBFIRST,a);
    /*这个就是用MSBFIRST参数让0-7个针脚以高电平输出（LSBFIRST 低电平）是dataPin的参数，
     clockPin的参数是变量a，前面我们说了这个变量会一次从1+1+到256，是个十进制数，
     输入到芯片后会产生8个二进制数，达到开关的作用*/
    digitalWrite(latchPin,HIGH); //将ST_CP这个针脚恢复到高电平
    delay(500); //暂停500ms让你看到效果

先将latchpin拉低做准备，写入数据之后，拉高，即可。

 整体代码如下

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//VCC -- 5V
//GND -- GND
//DS -- A0
//ST_CP -- A1
//SH_CP -- A2
int latchPin = A1;//ST_CP
int clockPin = A2;//SH_CP 
int dataPin = A0; //DS 
//这里定义了74HC595的那三个脚
//设置阴极接口
int a = 8;
int b = 2;
int c = 3;
int d = 4;
int e = 5;
int f = 6;
int g = 9;
//设置阳极接口
int d4 = 7;
int d3 = 10;
int d2 = 11;
int d1 = 12;
//设置变量
long n = 0;
int x = 100;
int del = 55;  //此处数值对时钟进行微调

byte segs[7] = { a, b, c, d, e, f, g };

byte seven_seg_digits[10][7] = { { 0,0,0,0,0,0,1 },  // = 0
                                 { 1,0,0,1,1,1,1 },  // = 1
                                 { 0,0,1,0,0,1,0 },  // = 2
                                 { 0,0,0,0,1,1,0 },  // = 3
                                 { 1,0,0,1,1,0,0 },  // = 4
                                 { 0,1,0,0,1,0,0 },  // = 5
                                 { 0,1,0,0,0,0,0 },  // = 6
                                 { 0,0,0,1,1,1,1 },  // = 7
                                 { 0,0,0,0,0,0,0 },  // = 8
                                 { 0,0,0,0,1,0,0 }   // = 9
                             }; 

void setup ()
{
  pinMode(13,INPUT);
  pinMode(latchPin,OUTPUT);
  pinMode(clockPin,OUTPUT);
  pinMode(dataPin,OUTPUT); 
  //让74HC595的三个脚都是输出状
    pinMode(d1, OUTPUT);
  pinMode(d2, OUTPUT);
  pinMode(d3, OUTPUT);
  pinMode(d4, OUTPUT);
  pinMode(a, OUTPUT);
  pinMode(b, OUTPUT);
  pinMode(c, OUTPUT);
  pinMode(d, OUTPUT);
  pinMode(e, OUTPUT);
  pinMode(f, OUTPUT);
  pinMode(g, OUTPUT);
}
//这个函数是显示一个数用的disNum(显示的数，显示的位，是否有小数点（1为有小数点）)
void disNum(int Num_Qua, int Num_Pos)
{
    int Num_Qua_B = 0;
    int Num_Pos_B = 0;
    switch (Num_Qua)
    {
              case 0:Num_Qua_B = 63;break;
                case 1:Num_Qua_B = 6;break;
                case 2: Num_Qua_B = 91;break;
                case 3:Num_Qua_B = 79;break;
                case 4:Num_Qua_B = 102;break;
                case 5:Num_Qua_B = 109;break;
                case 6:Num_Qua_B = 125;break;
                case 7:Num_Qua_B = 7;break;
                case 8:Num_Qua_B = 127;break;
                case 9:Num_Qua_B = 111;break;
                default: Num_Qua_B = 0;break;
    };
        //这个值转换为2进制 为一个数abcdefg的需要亮的针脚。
        switch (Num_Pos)
    {
                      case 1:Num_Pos_B = 0xffe;break;
                case 2:Num_Pos_B = 253;break;
                case 3:Num_Pos_B = 251;break;
                case 4:Num_Pos_B = 247;break;
                case 5:Num_Pos_B = 239;break;
                case 6:Num_Pos_B = 223;break;
                case 7:Num_Pos_B = 191;break;
                case 8:Num_Pos_B = 127;break;
    };
        //这个值转换为2进制 为当前点亮的位数。
    digitalWrite(latchPin,LOW); //将ST_CP口上面加低电平让芯片准备好接收数据
    int L = Num_Qua_B; int R = Num_Pos_B;
    shiftOut(dataPin,clockPin,MSBFIRST,R);
    shiftOut(dataPin,clockPin,MSBFIRST,L);
    digitalWrite(latchPin,HIGH); //将ST_CP这个针脚恢复到高电平
        //上面是74HC595的输出方式 每个74HC595能接受一个8位的2进制数值来电灯 第一个74HC595再次输入一个8位的数值他会把他现在的数值传给第二个串联的74HC595。
        delayMicroseconds(100);
}
//这个是显示数用的函数
void showNum(double number)//注意用double，int不够长了。
{
        long  num = number;
        int ShowNumber [8];
        ShowNumber[1] = (num/10000000)%10;
        ShowNumber[2]=  (num/1000000)%10;
        ShowNumber[3] = (num/100000)%10;
        ShowNumber[4] = (num/10000)%10;
        ShowNumber[5] = (num/1000)%10;
        ShowNumber[6] = (num/100)%10;
        ShowNumber[7] = (num/10)%10;
        ShowNumber[8]= (num/1)%10;
        //取得每一位的数。然后存在一个数组里。
  disNum(ShowNumber[1],1);
  disNum(ShowNumber[2],2);
  disNum(ShowNumber[3],3);
  disNum(ShowNumber[4],4);
  disNum(ShowNumber[5],5);
  disNum(ShowNumber[6],6);
  disNum(ShowNumber[7],7);
  disNum(ShowNumber[8],8);
        //依次显示数字，因为LED的闪烁很快，所以人眼无法识别闪烁。
}
void loop()
{
if (digitalRead(13)==LOW ) liang();
  else  cong();
}
void cong()
{
  showNum(15617889);//相对简单的函数调用  
  clearLEDs();
  pickDigit(1);
  lightSegments(7);
  delayMicroseconds(del);
  clearLEDs();
  pickDigit(2);
  lightSegments(0);
  delayMicroseconds(del);
  clearLEDs();
  pickDigit(3);
  lightSegments(8);
  delayMicroseconds(del);
  clearLEDs();
  pickDigit(4);
  lightSegments(8);
  delayMicroseconds(del);
  }
void liang()
{
  showNum(13073783);//相对简单的函数调用  
  clearLEDs();
  pickDigit(1);
  lightSegments(3);
  delayMicroseconds(del);
  clearLEDs();
  pickDigit(2);
  lightSegments(7);
  delayMicroseconds(del);
  clearLEDs();
  pickDigit(3);
  lightSegments(3);
  delayMicroseconds(del);
  clearLEDs();
  pickDigit(4);
  lightSegments(8);
  delayMicroseconds(del);
  }
void pickDigit(int x)  //定义pickDigit(x),其作用是开启dx端口
{
  digitalWrite(d1, LOW);
  digitalWrite(d2, LOW);
  digitalWrite(d3, LOW);
  digitalWrite(d4, LOW);  
  switch(x)
  {
  case 1: 
    digitalWrite(d1, HIGH); 
    break;
  case 2: 
    digitalWrite(d2, HIGH); 
    break;
  case 3: 
    digitalWrite(d3, HIGH); 
    break;
  default: 
    digitalWrite(d4, HIGH); 
    break;
  }
}
void clearLEDs()  //清屏
{
  digitalWrite(a, HIGH);
  digitalWrite(b, HIGH);
  digitalWrite(c, HIGH);
  digitalWrite(d, HIGH);
  digitalWrite(e, HIGH);
  digitalWrite(f, HIGH);
  digitalWrite(g, HIGH);
}
// 点亮对应数字的数码管
void lightSegments(int x) {
  for (int i = 0; i < 7; i++) {
    digitalWrite(segs[i], seven_seg_digits[x][i]);
  }
}

功能与效果的实现