إجابة سريعة

إذا كنت بحاجة إلى العديد من المخرجات البسيطة (تشغيل/إيقاف) وتريد أقل تكلفة لكل طرف، فاستخدم مسجل إزاحة 74HC595. إذا كنت بحاجة إلى عدد قليل من المخرجات وتريد توفير أطراف المتحكم الدقيق، فاستخدم موسع I2C مثل PCF8574. المفاضلة هي عدد الأطراف مقابل بساطة التوصيل وقدرة التيار.

كيف يعمل مسجل الإزاحة 74HC595

إن 74HC595 هو مسجل إزاحة تسلسلي إلى متوازي بـ 8 بت. يمكنك إرسال البيانات بتًا تلو الآخر باستخدام ثلاثة دبابيس من المتحكم الدقيق: البيانات، الساعة، والمزلاج. بمجرد إغلاق المزلاج، تحتفظ المخرجات الثمانية بحالتها حتى تقوم بتحديثها مرة أخرى. وهذا يجعله مثاليًا لتشغيل مصابيح LED أو المرحلات أو الأحمال الأخرى منخفضة التيار. نظرًا لأنه مسجل إزاحة، يمكنك توصيل عدة شرائح متسلسلة لإضافة 8 أو 16 أو 24 أو أكثر من المخرجات مع استخدام ثلاثة دبابيس فقط من المتحكم الدقيق. يمكن لـ 74HC595 توفير أو سحب تيار كافٍ لمصابيح LED القياسية، ولكن للأحمال الأعلى طاقة ستحتاج إلى مشغل مثل ترانزستور أو دائرة مشغل مخصصة. حزمة DIP-16 مناسبة للوحات التجارب، و 74HC595 8 بت مسجل إزاحة تسلسلي (DIP 16) (عبوة من 5) يمنحك خمس شرائح بأقل من $1.40، وهي تكلفة منخفضة جدًا لكل مخرج.

كيف تعمل موسعات منافذ I²C

تتواصل موسعات منافذ I²C مثل PCF عبر ناقل I²C ثنائي الأسلاك (SDA وSCL). لكل موسع عنوان I²C فريد، لذا يمكنك توصيل عدة موسعات على نفس الناقل دون استخدام دبابيس إضافية. يوفر PCF عددًا من دبابيس الإدخال/الإخراج شبه ثنائية الاتجاه، لكنها ليست مخرجات دفع-سحب حقيقية؛ يمكنها سحب التيار ولكنها توفر القليل جدًا. وهذا يجعلها أفضل للإدخالات أو لقيادة الأحمال التي تحتاج إشارة منخفضة، مثل سحب قاعدة ترانزستور إلى مستوى منخفض. نظرًا لأن I²C ناقل، فإن التوصيل أبسط: سلكان فقط للبيانات بالإضافة إلى الطاقة والأرض. ومع ذلك، فإن المقايضة هي السرعة والقدرة الحالية. I²C أبطأ من الواجهة التسلسلية لمسجل الإزاحة، والتيار المحدود المصدر يعني أنك غالبًا ما تحتاج إلى مشغلات خارجية لمصابيح LED أو المرحلات. أيضًا، يحتاج كل جهاز I²C إلى عنوان فريد، لذا يمكنك فقط الحصول على عدد محدود في الحافلة الواحدة.

الاختلافات الرئيسية: السرعة، التيار، وتكلفة الدبوس

تتفوق 74HC595 في السرعة وقدرة التيار. يمكن تحديثها بسرعة كبيرة، مما يجعلها مناسبة لتأثيرات تعدد الإرسال أو PWM إذا قمت بتبديل المزلاج بسرعة. يمكن لمخرجاتها توفير أو سحب تيار كافٍ لتشغيل مصابيح LED القياسية مباشرة. موسع I2C أبطأ ولديه قدرة إخراج أضعف، لكنه يستخدم فقط دبابيس متحكم دقيق اثنين بغض النظر عن عدد الموسعات التي تربطها في سلسلة. يستخدم سجل الإزاحة ثلاثة دبابيس لكل سلسلة، لكن يمكنك ربط العديد من الرقائق في سلسلة دون تعارض في العناوين. التكلفة لكل مخرج أقل مع 74HC595، خاصة عند شراء حزم مثل الحزمة المكونة من 5 التي نقدمها. بالنسبة لموسعات I2C، تكون التكلفة لكل دبوس أعلى، وقد تحتاج إلى مكونات تشغيل إضافية للأحمال التي تتطلب تيارًا أكبر.

اعتبارات عملية للتوصيل والبرمجة

توصيل 74HC595 بسيط: قم بتوصيل VCC وGND، ثم قم بتوصيل SER (البيانات) بدبوس متحكم دقيق، وSRCLK (الساعة) بدبوس آخر، وRCLK (المزلاج) بدبوس ثالث. يمكنك التوصيل المتسلسل عن طريق توصيل Q7' من سجل إزاحة واحد بـ SER للسجل التالي. بالنسبة لموسعات I2C، قم بتوصيل SDA وSCL بدبابيس I2C في المتحكم الدقيق، واضبط دبابيس العنوان لتجنب التعارضات. في الكود، يستخدم 74HC595 shiftOut() أو SPI، بينما يستخدم PCF8574 أوامر مكتبة Wire. إذا كنت بحاجة إلى قراءة المدخلات، يمكن لـ PCF8574 القيام بذلك، لكن 74HC595 لا يمكنه القراءة؛ فهو للإخراج فقط. هذا قيد رئيسي: إذا كان مشروعك يحتاج إلى كل من المدخلات والمخرجات، فقد تحتاج إلى موسع مختلف أو مجموعة منهما.

متى تختار كل خيار

اختر 74HC595 عندما تحتاج إلى مخرجات كثيرة، وتحديثات سريعة، وتشغيل مباشر لمصابيح LED. إنه مثالي لمصفوفات LED، وشاشات 7 الأجزاء، أو تشغيل العديد من المرحلات عبر مشغل. اختر موسع I2C عندما تكون دبابيس المتحكم الدقيق محدودة وتحتاج فقط إلى بضع مخرجات، أو عندما ترغب في إضافة مدخلات أيضًا. I2C أفضل أيضًا عندما يكون لديك أجهزة متعددة على نفس الناقل وتريد تقليل الأسلاك. إذا كنت بحاجة إلى تشغيل محركات، ففكر في درع مخصص مثل Motor Drive Shield L293D لأردوينو، الذي يتعامل مع التيار ويوفر واجهة مريحة. بالنسبة لمؤشرات الحالة البسيطة، يمكن استخدام عدد قليل من مصابيح LED المنتشرة 3 مم (أبيض) يتم تشغيلها مباشرة من 74HC595 أو عبر ترانزستور من موسع I2C. وإذا كنت تقوم بالنمذجة باستخدام شرائح DIP، فإن مقبس ZIF أسود 28 دبوس يجعل تبديل الشرائح سهلاً ويقلل من تلف الدبابيس.

نظرة سريعة على المفاضلات

  • موازنة التكلفة مقابل بساطة التوصيل: يستخدم 74HC595 3 دبوس متحكم دقيق لكل سلسلة لكن يمكنه إضافة العديد من المخرجات بتكلفة منخفضة. تستخدم موسعات I2C 2 دبوسًا إجمالاً لكنها تكلف أكثر لكل مخرج ولها قيود على العناوين. اختر سجل الإزاحة للمخرجات المتعددة؛ اختر I2C للمخرجات القليلة وأقل عدد من الدبابيس.
  • تيار الخرج والسرعة: يمكن لـ 74HC595 توفير/سحب تيار كافٍ لمصابيح LED والتحديث بسرعة. بينما تتمتع موسعات I2C بتيار مصدر ضعيف ومعدلات تحديث أبطأ. لتشغيل LED مباشر أو تحديثات سريعة، استخدم 74HC595. للإشارات منخفضة التيار أو المدخلات، I2C مناسب.
  • قدرة الإدخال: 74HC595 هو للإخراج فقط. يمكن لموسعات I2C مثل PCF8574 قراءة المدخلات، ولكن باستخدام دبابيس شبه ثنائية الاتجاه. إذا كنت بحاجة إلى مدخلات، فإن موسع I2C أكثر مرونة؛ وإلا، فإن سجل الإزاحة أبسط للإخراج.

حقائق المنتج

  • 74HC595 8 بت سجل إزاحة تسلسلي (DIP 16) (عبوة من 5): يحتوي على 5 74HC595 8 بت من مسجلات الإزاحة التسلسلية (DIP 16) ICs. ورقة البيانات متاحة في منتدى الدعم الخاص بنا هنا. يرجى ملاحظة أن الشركة المصنعة لهذه الشريحة قد تتغير. تمنحك خمسة مسجلات إزاحة ما يصل إلى 40 مخرجات بتكلفة منخفضة جدًا، كما أن حزمة DIP سهلة التوصيل على لوحة التجارب. تساعدك ورقة البيانات في التحقق من توزيع الأطراف والتوقيت.
  • درع محرك المحرك L293D لـ Arduino: تم تصميم درع محرك المحرك هذا L293D لأردوينو لمساعدتك في إضافة التحكم في المحركات إلى مشاريعك. يوفر واجهتين لـ 5V سيرفو، متصلتين بمؤقت مخصص عالي الدقة لأردوينو، مما يسمح بتشغيل دقيق للسيرفو. متوافق مع لوحات أردوينو Uno (اللوحة غير متضمنة). يتضمن واجهتين لـ 5V سيرفو لاحتياجات مشروعك. إذا كان مشروعك يحتاج إلى تشغيل محركات أو سيرفو، فإن هذا الدرع يتعامل مع التيار ويوفر واجهة أنيقة، لذا لا تحتاج إلى بناء مشغل من مكونات منفصلة.
  • 3mm مصباح LED منتشر (أبيض): LED أبيض عالي الجودة قياسي 3 مم في عبوة بيضاء منتشرة / غير لامعة. مناسب لمؤشرات الطاقة والحالة، والإضاءة الخلفية، وشاشات الرسائل، ومكعبات 3D، وغيرها. السعر يعتمد على LED واحدة (1). كلما زادت الكمية، انخفضت التكلفة. هذه الـ LEDs مثالية لاختبار مخرجاتك الجديدة. العبوة المنتشرة تعطي توهجًا ناعمًا، وينخفض السعر مع الكمية، لذا يمكنك شراء ما يكفي لمشروع كامل.
  • أسود، مقبس ZIF ذو 28 دبوس: تستخدم هذه المقابس من نوع ZIF (قوة الإدراج الصفرية) ذراعًا لتشغيل آلية قوة الإدراج الصفرية (ZIF) للمساعدة في تقليل تلف الأجهزة. توفر مقابس DIP 2.54 مم هذه واجهة ممتازة للاختبار والحرق للحزم المزدوجة الخطوط بمسافة 2.54 مم وعرض جسم 0.3. إذا كنت تستبدل شرائح 74HC595 أو دوائر DIP أخرى أثناء النمذجة الأولية، فإن مقبس ZIF يمنع ثني الأرجل ويجعل الاختبار أسهل.

أي واحد يجب استخدامه؟

الأفضل لـ

  • مشاريع تحتاج إلى مخرجات كثيرة (LEDs، مرحلات) بميزانية محدودة
  • متطلبات التحديث السريع مثل تعدد الإرسال أو PWM
  • تشغيل مباشر للأحمال منخفضة التيار دون ترانزستورات إضافية

غير مناسب لـ

  • المشاريع التي تحتاج إلى قراءة المدخلات (اختر موسع I2C)
  • عندما تحتاج إلى تقليل دبابيس المتحكم الدقيق إلى اثنين فقط
  • أحمال تيار عالية بدون مشغلات إضافية