Arduino com registro de deslocamento CD4015B: 3 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

O CD4015B é um registrador de deslocamento estático duplo de 4 estágios com entrada serial e saída paralela. É um IC de 16 pinos e contém dois registros idênticos de 4 estágios com entradas independentes de dados, relógio e reset. O nível lógico presente na entrada de cada estágio é transferido para a saída desse estágio a cada transição positiva do clock. Uma lógica alta na entrada Reset restaura todos os quatro estágios cobertos por aquela entrada. É um dispositivo CMOS com todas as entradas protegidas contra descarga estática.

É possível expandir os 2 registradores de quatro estágios para um registrador de 8 bits em um pacote, e ainda adicionando mais ICs CD4015B.

Possui várias aplicações, incluindo:

• Enfileiramento de dados de entrada serial / saída paralela
• Conversão de dados serial para paralela
• Registro de uso geral

bem como LEDs de condução, como demonstrarei a seguir.

Suprimentos

Esses ICs são muito baratos e no momento você pode comprar 10 CD4015BE por menos de 2 libras do Reino Unido da China no Ebay.

Etapa 1: Pinagem e diagramas funcionais

O CD4015B tem o que parece ser um layout incomum e deve-se tomar cuidado para identificar corretamente cada pino. Por exemplo, Q4B (pino 2) está próximo a Q3A (pino 3) e Q4A (pino 10) está próximo a Q3B (pino 11). Além disso, o relógio B está principalmente no lado A do IC e, da mesma forma, o relógio A está principalmente no lado B.

Operação de CD4015B

Para esclarecer a afirmação acima

"Os dados são transferidos do estágio de entrada para o estágio de saída do IC em uma transição positiva".

ou seja, o pino do relógio indo de baixo para cima em seu estágio relevante. Isso é obtido no Arduino definindo primeiro o pino Clock como baixo, definindo o pino Data como alto ou baixo e, em seguida, definindo o pino Clock como alto novamente. Cada vez que isso acontece, os dados no pino de saída são deslocados para o próximo, ou seja, de Q1A para Q2A, etc. Os dados em Q4A são perdidos ou, se conectados aos dados B, são deslocados para Q1B.

Nada acontece quando o pino do relógio vai de alto para baixo.

Quando o pino de reinicialização é definido como alto, ele define suas 4 saídas como baixas. Isso permite que a corrente flua pelos LEDs e os acenda. Na configuração descrita abaixo, todas as 8 saídas são reinicializadas quando a reinicialização A e a reinicialização B são conectadas.

Etapa 2: conexão com um Arduino

A conexão com um Arduino é a seguinte:

• CD4015B pino 16 para Arduino 5v
• CD4015B pino 8 para Arduino Gnd
• CD4015B pino 6 (redefinir A) para o pino 5 do Arduino
• CD4015B pino 7 (Dados A) para Arduino pino 6
• CD4015B pino 9 (Relógio A) para Arduino pino 7
• CD4015B pinos Q1A - Q4A para cátodo LED e ânodo para 5v por meio de um resistor de 100 ohm

Para habilitar um Registro de Deslocamento de 8 Estágios

• Conecte o pino 14 (Reset B) ao pino 6 (Reset A) no CD4015B
• Conecte o pino 1 (Relógio B) ao pino 9 (Relógio A) no CD4015B
• Conecte o pino 10 (Q4A) ao pino 15 (Dados B) no CD4015B
• CD4015B pinos Q1B - Q4B para cátodo LED e ânodo para 5v por meio de um resistor de 100 ohms

Um programa Arduino está incluído para demonstrar como o CD4015B pode ser usado com LEDs. Nenhuma biblioteca especial é necessária para o programa funcionar. Você não precisa usar os pinos 5, 6 e 7 do Arduino, pois qualquer um dos pinos de E / S funcionará, mas você precisará corrigir o esboço para os pinos que usou.

O circuito pode ser configurado em uma placa de pão.

O loop do programa demonstra 4 maneiras diferentes de programar o CD4015B.

Etapa 3: Conclusão

Acontece que eu tinha um IC CD4015BCN por aí e me perguntei como programá-lo. O estudo da folha de dados relevante me deu todas as informações. Existem também muitos outros registros de deslocamento no mercado. Um exemplo é o popular 74LS595, que tem sua própria maneira específica de programá-lo, além de ser TTL em vez de CMOS. Parece não haver muitas informações disponíveis para o Arduino e o CD4015B.

Não sou um especialista em eletrônica e só estou fornecendo esta informação para quem pode achar interessante.

Mais informações podem ser encontradas nas folhas de dados relevantes.