Ce que vous apprendrez

Fonctionnement

Le CI 74HC595 communément appelé 595, contrôle essentiellement huit pins de sortie distincts, en utilisant seulement trois pins d'entrée. Il dispose en effet d'un registre à décalage entrée série, sortie parallèle 8 bits, qui alimente un registre de stockage 8 bits. Le plus intéressant est que si vous avez besoin de plus de huit pins d'entrée ou de sortie, vous pouvez facilement connecter en série autant de 595 que vous le désirez. Tout ceci est possible grâce au décalage de bits.

Tout d’abord il faut comprendre que la commande des appareils électroniques se fait par la transmission de signaux ne pouvant avoir que deux états distincts. Avec le système binaire, les deux états sont notés 0 (LOW) et 1 (HIGH) ; et correspondent respectivement à des tensions 0V et +VCC ou encore -VCC et +VCC. Tout dépend de l'instruction que vous voulez exécuter. L'instruction peut se faire alors en une combinaison de 0 et de 1, c'est à dire sur plusieurs bits.

• STAGE SHIFT REGISTER

Le registre à décalage est la première composante du 595 à recevoir des informations envoyées par un microcontrôleur (Arduino par exemple). Une information reçue par le 595 se fait en série sur huit bits (1 octet). Les bits sont envoyés les uns après les autres. Le rôle du stage shift register ou registre à décalage d'étage, est de déplacer chaque bit vers la gauche en sa mémoire suivant un procédé bien précis. L'information provenant du microcontrôleur est envoyée sur l'un des pins "DS" (données séries). Ainsi dès l'activation de l'horloge du registre de décalage, (sur le pin SH_CP), les bits sont décalés vers la gauche.

• STORAGE REGISTER

Le registre de stockage est la deuxième partie du 595. Son rôle est de copier le contenu du stage shift register. Ici le troisième pin d'entrée, le ST_CP, sert à faire une mémorisation des informations du shift register en les copiant dans le storage register. Le storage register dispose aussi de huit bits qui sont chacun connecté à l’une des huit sorties du 595 sur lesquelles seront réparties parallèlement les informations binaires envoyées par le microcontrôleur.

• STATE OUTPUTS

Les broches de sorties du 595 peuvent être définies sur trois états. L'état haut (HIGH), l'état bas (LOW) et l'état de haute impédance (broche flottante). Dans certaines situations, il peut être nécessaire de laisser les sorties dans un état de haute impédance pour qu'elles soient contrôlées par un autre circuit. Mais cette opération ne peut se faire sur chaque broche individuellement. C'est la puce dans son ensemble qui doit être réglée.

Le brochage : 

• GND doit être connecté à la terre ;
• VCC est l’alimentation du 595 connecté connectée à une source délivrant entre 2V et 6V ;
• DS est le pin DATA, il utilisé pour faire entrer des données en série dans le registre à décalage ;
• SHCP c’est l’horloge du registre à décalage. Pour décaler un bit, l’horloge doit être mise sur l’état HIGH, le temps du décalage, et remise à l'état LOW;
• STCP active la copie du contenu du registre de décalage  dans celui de stockage. Il est maintenu bas pendant la transmission des données et remis à un état haut pour la sauvegarde de ces dernières dans le storage register;
• MR est le pin qui permet de réinitialiser tout le registre. Pour activer la réinitialisation, il faut le mettre sur LOW sinon il faut le laisser sur HIGH ;
• OE, lorsqu’il  est sur LOW, les sorties sont activées mais désactivées dans le cas contraire ;
• Q0 à Q7 représentent les broches de sorties ;
• Q7’ permet de monter deux 595 en série. Il faut le connecter au pin DATA du second 595. Les broches SH_CP et ST_CP des deux 595 seront, dans ce cas, reliées entre elles.

Prérequis

aucun

Contenu du cours

1. Ce qu'il faut savoir ( 2 lessons )

1. Utilisation avec Arduino_74HC595

Ici nous allons contrôler l’allumage de huit LEDs avec le CI 74HC595.

Matériels

• Carte Arduino
• Circuit intégré 74HC595
• Breadboard
• Fils de connexion
• huit résistances 220 ohms
• huit LEDs
• Câblage

• L’entrée DS est branchée au pin 2 de l’Arduino
• L’entrée SHCPest branchée au pin 3 de l’Arduino
• L’entrée STCP est branchée au pin 4 de l’Arduino
• Le pin MR est branché au VCC
• Le pin OE est branché au GND
• Les huit LEDs (anodes) sont connectées aux sorties Q0, Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, et Q7 et les cathodes au GND.
• Code

2. Code_marche1

1

// définition des pins de commande du 74HC595 

2

int DATA_pin = 2;   //  définition du pin DATA 

3

int LATCH_pin = 4; // définition du LATCH

4

int CLOCK_pin = 3;// définition du CLOCK

5

boolean etats[8]; //c'est un tableau de 8 bits correspondant 

6

                  //aux sorties du 74HC595 à l'état voulu

7

void setup()

8

{

9

    //configuration des pins de commande comme sorties

10

    pinMode(DATA_pin,OUTPUT);

11

    pinMode(LATCH_pin,OUTPUT);

12

    pinMode(CLOCK_pin,OUTPUT);

13

}

14

//La fonction appliqueEtat() enregistre l'état des leds  dans le CI 74HC595

15

//pour chaque état, le LATCH est d'abord déactivé

16

//ensuite après que le CLOCK est mis à l'état LOW 

17

//on place le DATA à l'état voulu et l'activation  du CLOCK opère le décalage

18

//à la fin on valide le tout en activant le LATCH

19

void appliqueEtat()

20

{

21

  digitalWrite(LATCH_pin, LOW);

22

  for (int i = 7; i>=0; i--)

23

  {

24

    digitalWrite(CLOCK_pin, LOW);

25

    digitalWrite(CLOCK_pin, LOW);

26

    digitalWrite(DATA_pin, etats[i] );

27

    digitalWrite(CLOCK_pin, HIGH);

28

  }

29

​

30

  digitalWrite(LATCH_pin, HIGH);

31

}

32

void loop()

33

{

34

   //Allume successivement les leds de Q0 à Q7

35

for(int i = 0; i<8; i++)

36

   {

37

    etats[i] = HIGH;

38

delay(300);

39

   appliqueEtat();

40

   }

41

   //éteint successivement les leds de Q7 à Q0

42

   for(int i = 7; i>=0; i--)

43

   {

44

    etats[i] = LOW;

45

    delay(300);

46

    appliqueEtat();

47

   }

48

//remise à zéro de toutes les leds

49

    for(int j = 0; j<8; j++)

50

    {

51

      etats[j] = 0;

52

appliqueEtat();

53

    }

54

    //remise à zéro de toutes les leds

55

    for(int j = 0; j<8; j++)

56

    {

57

      etats[j] = 0;

58

    }

59

    appliqueEtat();

60

}

Nous sommes donc à la fin de ce tutoriel, nous espérons avoir comblé vos attentes.

 A très bientôt pour d’autres aventures.